UVLED简介及相关资料随着光电科技时代来临，光电科技产品的推陈出新，发光二极体(Light-EmittingDiodes，简称LED)对生活上的重要性日益增加。LED具有体积小、寿命长、耐用、环保、省能源及低耗电量等特性，目前广泛应用在家电用品、仪器指示、交通号志灯、户外大型电视墙等。近年来人们意识到石油逐渐短缺的危机，开发新的能源以及发明更省能源的民生必需品成为一个相当重要的课题。目前我们所使用的光源以白炽灯为主，可惜其耗电量大，不符合节约能源的潮流。由於高效能的白光LED有省电的优势，可逐步取代部分耗能之照明用器。近年来学术界与业界投入相当多的心力在研究发展白光LED，其在商业上的主要产品有LCD背光源、汽车内照明灯、验钞笔等。而工研院光电所於2005年成功开发出交流发光二极体(ACLED)，这意味着LED未来的应用层面将更加广泛，ACLED具备高压低电流导通优点，摆脱了以往使用DCLED所造成的线路高损耗现象[1]。2006年LED制造大厂Cree公司已经制造出在20mA的工作电流下，能达到每瓦131流明(lm/W)效率的冷白光发光二极体(Cool-WhiteLED)，白光LED发光效率再创新高；国内主攻大功率LED产业的艾笛森光电，在2006年底成功发表100W及50W的超高功率LED，目前100W亮度已可达6400流明，50W亮度可达4000流明，台湾的LED产业技术可谓一日千里，具备国际级的水准[2]。白光LED系由日本日亚(Nichia)化学公司第一个将其商品化，主要技术原理为利用蓝光激发黄色萤光粉进而产生黄光，同时也有部分蓝光放射出来，两者混合即形成白光。目前在制作白光LED的技术，主要是以紫外光发光二极体(UltravioletLight-EmittingDiodes，简称UVLED)来激发透明光学胶(均匀混有一定比例之蓝色、绿色、红色萤光粉的结构)，激发後可得到白光，或是可产生具各种颜色或光谱的LED。所得之白光LED具有高亮度、光的一致性佳、高演色性，以及没有过热的问题等优点。GaNUVLED而未来UVLED的相关应用整理如下[3]：(1)作为白光照明设备的光学来源。(2)高密度光学记录器。(3)光微影术。(4)作为杀菌、消毒等医疗用途。(5)高速分解环境中的有害物质。(6)化学工程及生化工业。由此可知，UVLED将会是未来光电科技业界发展的重心。可惜的是，UVLED的制作尚有很多技术需要突破，我将会针对UVLED的元件特性做模拟分析，期望可以对未来光电业界研究UVLED有所助益。在1997年，当时在日本Nichia化学公司任职的Nakamura博士发表了一篇震撼全球的论文，Nakamura博士研发出以三五族氮化物为活性区材料的InGaN半导体雷射(LaserDiode)，以ELOG(expitaxiallylaterallyovergrownGaN的缩写)作为InGaN多量子井结构的基板，大大提升了雷射的性能，其生命期超过了10000小时，这意味着当时三五族半导体的发展成果远远超过二六族半导体，因此，许多科技人才将三五族半导体作为日後研究的重心。此时，以wurtzite结构合成的InGaN、AlGaN、AlInGaN晶体也快速的被研究和发展。三五族氮化物系统是由AlN、GaN和InN三种二元化合物混合而成，其中三者的能带结构皆属於直接能隙，因此其化合而成的三元或四元的化合物也都具有直接能隙的特性，而且拥有发光波长范围大的优点。由於AlInGaN为主的材料特性是可将能带间隙从6.2eV调整至3.4eV，因此AlInGaN这项材料便成为制作UVLED的另外ㄧ个选择。