深紫外芯片引领消杀治污行业迈入新时代

当前，高质量建设生态文明，让人们拥有优质的环境和健康的生活成为全社会的共识。在此背景下，消杀治污行业也随之经历了前所未有的变革，并朝着专业化、高科技含量、绿色节能的方向不断创新发展。

而借助创新科技成果助力消杀治污行业实现高质量发展，已成为该行业的必然选择。在新一轮科技革命和产业变革的推动下，全球颠覆性科技创新成果不断涌现，“用明天的科技锻造后天的产业”成为新的发展趋势。其中，半导体技术作为现代科技的基石，正以前所未有的速度推动各行各业的变革与发展。特别是第三代半导体材料以其独特的优势，正逐步成为半导体领域的“新星”。而作为第三代半导体技术重要应用之一的深紫外（UVC）芯片，正以其高效、环保、安全的特性，引领消杀治污行业迈入一个全新的时代。

深紫外（UVC）芯片成为新时代消杀治污的“利剑”

第三代半导体材料主要包括碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）等化合物。这些化合物以其独特的物理和化学性质，在半导体器件中展现出巨大的应用潜力。相比传统的硅基半导体材料，第三代半导体材料具有更高的电子迁移率、更宽的禁带宽度、更高的热导率、更强的抗辐射能力和更环保节能，使得它们在高温、高频、高功率等极端环境下表现出色。在光电、风电、通信、新能源等诸多领域有着广泛的应用，特别是在消杀治污领域。

基于第三代半导体的紫外消杀治污技术的应用原理，主要是借助UVC波段（200—280nm）的紫外线能量较高的特点，当UVC紫外线照射到微生物表面时，其光子能量会被微生物体内的DNA或RNA吸收，导致DNA双螺旋链中的化学键断裂或发生光化学聚合反应，进而破坏遗传信息的传递和表达，使微生物失去生命活性。此外，UVC紫外线还能破坏微生物细胞壁和细胞膜的结构，进一步加速其死亡过程。

具体的应用过程中，基于第三代半导体材料打造的新一代深紫外芯片技术，相较于传统的消杀治污技术，具有显著的优良特性。一是高效性，能够快速、有效地杀灭细菌、病毒、寄生虫等微生物，杀灭率可达99.99%以上。二是实时性，紫外线照射即可实现实时消毒效果，无需长时间接触。三是广泛性，适用于多种类型场景，包括空气净化、物表消毒、城市污水处理、工业废水处理、饮用水净化等。四是灵活性，新一代深紫外芯片技术可根据实际需求调整紫外线照射强度和时间，以满足不同的消毒需求；并且其小型化的体积，不受固定场地限制，可以机动运输调配到不同的场所分时使用。五是环保性，紫外线消毒过程中基本不产生副产物，对水体和环境无二次污染，无需担心化学残留等问题。六是低成本，由于深紫外的实时性，处理污染所需的占地较少，紫外线消毒设备能耗相对较低的特性，使消杀治污的运行成本相比传统技术降低不少。七是易维护，设备结构简单，且大幅减少化学药剂使用，不仅降低了维护成本和难度，还操作简便。

从以上分析可以看出，基于第三代半导体技术的深紫外芯片具有优良特性，使它逐步成长为消杀治污行业的“新利剑”。

多种场景应用带来深紫外芯片的广阔发展市场

现阶段，消杀治污领域还是大多使用低压汞灯产品。该产品虽然工艺简单、成本较低，但其存在着明显的缺点。一是低压汞灯的光谱范围较宽，不仅降低了效率更可能会对人体带来伤害；二是低压汞灯需要较高的启动电压和较长的预热时间，且寿命较短；三是汞作为公认的有害物质，其使用和废弃过程都可能对环境安全带来隐患和风险。相较于汞灯，深紫外芯片可以的输出波段很窄，不仅高效而且避免了有害波段附带的伤害，同时响应迅速、可靠、稳定、寿命长（可达汞灯的10倍）、环保无污染。这些优势使得紫外LED芯片不仅能完全替代汞灯，而且可以在其他领域拓展应用场景。

在医疗健康领域，深紫外芯片具有更高效、快速的杀菌消毒能力，且低成本、高寿命等优势使其得到了广泛应用。尤其在手术室、ICU等医疗场所中，深紫外芯片消毒器可以在有效杀灭空气中细菌、病毒等微生物，降低交叉感染风险的同时，人机共存。在皮肤病治疗过程中，应用深紫外光疗技术，可以为患者提供更加安全、有效的治疗方案。

在环保治理领域，随着不断增强的环保意识和日益严格的环保法规，对高效、绿色的消毒技术需求日益迫切。深紫外芯片以其无化学残留、低能耗、长寿命等优点在该领域得以广泛应用。例如在水质净化方面，可以高效杀灭水中的细菌、病毒等微生物以及寄生虫卵等有毒有害物质；在空气净化方面，消灭细菌、病毒等微生物的同时可以有效分解甲醛等有害物质。

在宠物经济领域，随着人们对宠物健康的关注度不断提高，宠物空间的消毒杀菌问题也日益受到重视。深紫外芯片以其小型、安全、高效的杀菌能力成为宠物空间消毒的理想选择。通过安装深紫外消毒设备可以定期对宠物笼舍、玩具等物品进行消毒处理，保障宠物的健康和安全。

在健康生活领域，深紫外芯片也日益广泛应用，如在家居环境中，对室内空气和物品表面消毒；在公共场所保障顾客住宿、用餐的健康安全；在食品加工过程中确保食品的卫生安全。

据有关机构预测，到2029年，全球紫外线消毒市场规模将会达到125.07亿元，且每年以约3.8%的CAGR（复合年均增长率）增长，而全球污水治理市场的总规模可能超过1250亿美元，CAGR将达到约5%。虽然当前深紫外芯片的市场占有率还较低，但随着《关于汞的水俣公约》中完全禁汞的要求全面开展，深紫外芯片将在治污领域不断拓展应用，未来的市场规模将不断攀高。

作为第三代半导体一个细分领域的深紫外芯片，以其独特的优势和广泛的应用前景正逐步成为消杀治污行业的“新利剑”。在国家政策的引导和扶持、科技的不断进步和创新下，深紫外芯片必将推动消杀治污行业向更加高效、更环保、更安全、更经济的方向转型升级，并成为消杀治污产业中一颗璀璨的明珠，为人类社会带来更加美好的明天。

（作者单位：嘉兴鼎镓半导体有限公司）