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9月6月 中国 | 深圳
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日前，武汉大学、北京大学两所团队在深紫外LED研究上有新进展。
武汉大学：256 nm深紫外灯在钢材、玻璃等平滑表面效率最高
6月15日，武汉大学病毒学国家重点实验室与中国科学院长春光学精密机械与物理研究所合作发表关于AlGaN的深紫外LED灯研究，研究发现深紫外LED灯对多种呼吸道病毒均可实现10秒>99.99%灭活效率的病菌消杀。
据了解，该研究团队通过在强压应力高温热退火AlN/Sapphire模板和AlGaN外延层之间插入了AlN/AlGaN超晶格，改善了AlGaN外延层晶体质量和表面平整度（图2），并在此基础上开发的三款不同波长的深紫外LED灯（波峰分别为256 nm，265 nm和278 nm），具有更优的光功率密度。
图2. 深紫外灯的结构和性能特征。（a）深紫外灯的结构图。（b）（105）晶面的倒易空间XRD。（c–e）p-AlGaN空穴注入层、多量子阱和电子阻挡层（图a区域1、2和3）的截面高角环形暗场扫描电子显微图像。（f）电流-电压和电致发光光谱曲线。（g）光输出功率和外量子效率曲线。（h）电流100 mA时，光功率密度随距离变化曲线。
其中，波峰256 nm的深紫外LED灯在10秒内对新冠病毒的消杀效率高达100%（病毒初始滴度大于2.3万PFU，照射距离为4 cm）、对流感病毒和副流感病毒也能实现>99.99%的消杀效率（图3）。
研究团队发现256 nm深紫外灯在钢材、玻璃等平滑表面效率最高，10秒可消灭100%的病毒，在塑料、泡沫板、纸等粗糙表面也分别维持了99.97%、99.85%和99.46%的消灭率，在粗糙表面上只需进一步延长消杀时间即可实现100%的灭活效果。
另外，研究还发现深紫外LED灯的消杀原理在于其可穿透病毒包膜，有效破坏病毒基因组，对新冠病毒不同变异株的穿膜和消杀效果保持不变（图3.f）。在同样辐照强度下，该紫外设备对正常哺乳动物细胞的细胞活性没有影响，体现了很好的安全性。
图3. 深紫外LED对呼吸道病毒的灭活作用。（a） 深紫外灯对流感病毒的灭活效率。（b）从2~12 cm照射距离检测深紫外灯对流感病毒的灭活效果。（c）深紫外灯在4 cm照射距离10秒内对流感病毒的病毒灭活效果。（d）深紫外灯在不同材料上离对流感病毒照射10秒后的活病毒滴度。（e）深紫外灯对新冠病毒的灭活效率。（f）深紫外灯对不同pSARS-CoV-2突变体的灭活作用。
该研究证实了基于AlGaN的深紫外LED灯对多种呼吸道病毒具有高效杀菌的广谱特性。
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北京大学：实现了高质量的III族氮化物异质外延膜
近日，北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室沈波团队等宣称，通过可控离散化和微柱凝聚coalescence of columns，实现了高质量的III族氮化物异质外延膜。
据了解，基于具有规则六边形孔的纳米图案化AlN/蓝宝石模板，蓝宝石氮化预处理和解理面的有序横向生长，保证了离散的AlN柱，以均匀的面外和面内取向结合，有效地抑制了凝聚过程中穿透位错threading dislocations的再生。
图1:在纳米图案化氮化铝蓝宝石模板nano-patterned AlN/sapphire templates，NPATs上生长AlN的示意图。
图2:在纳米图案化氮化铝蓝宝石模板NPATs上，制造深紫外光电二级管deep-ultraviolet light-emitting diodes，DUV-LED的性能。
在AlN异质外延膜中，位错蚀坑密度达到3.3×10E4cm-2，接近目前已有的AlN体单晶。该项研究，促进了具有低成本和可扩展性的体块级质量III族氮化物薄膜生长。
来源：病毒学界、武汉大学、中博芯、行家说UV整理
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