非典时期，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所的专家发现，使用强度大于90μW／cm2的紫外线照射冠状病毒30分钟，可以杀灭SARS病毒。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第五版）》中指出，新型冠状病毒对紫外线敏感。近期研究发现，新型冠状病毒与SARS冠状病毒存在相关性。因此理论上科学合理使用紫外线可有效灭活冠状病毒。
相比化学杀菌消毒，紫外线的优势是杀菌效率高，灭活一般在几秒内完成，而且不产生其它化学污染物。正因为操作方便，可适用于所有空间，紫外杀菌灯在各大电商平台成为抢手货。在一线医疗卫生机构，它也是重要的杀菌消毒设备。
一般情况下紫外光可被划分A射线，B射线和C射线(简称UVA、UVB和UVC)，波长范围分别为400-315nm、315-280nm、280-190nm。由于UVA的波长较长，技术门槛较低，UVA-LED首先被用作光固化、印刷等领域。而UVB和UVC则需要更加昂贵和耗时的开发。目前UVB正在结合医疗进行创新，UVC在杀菌和抑菌应用市场受到了极大的认可。
UVC紫外线杀菌消毒的工作原理是破坏微生物细胞的DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）的分子结构，造成生长性细胞和（或）再生性细胞死亡，达到除菌消毒的效果。尤其是240nm-280m波段的紫外线是最有效的除菌消毒波段。所有冠状病毒都属于单链正链RNA病毒。消毒使用的紫外线是UVC，是杀菌作用最强的波段。根据这一特性，UVC被广泛应用到空气、水、物体表面杀菌消毒。
近年来我国紫外LED(UV-LED)技术应用发展相对迅速，目前深紫外LED(UV LED)在主要应用在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方面。而且随着技术的发展,新的应用会不断出现以替代原有的技术和产品,紫外LED有着广阔的市场应用前景,如紫外LED光疗仪是未来很受欢迎的医疗器械,但是目前技术还处于成长期。
目前国内在研发及推广应用深紫外LED存在的问题之一是没有适用于大规模生产深紫外LED材料生产的专用设备，即外延生长设备。而深紫外LED电光转换效率过低也是制约其发展的瓶颈之一。UVC波段深紫外LED商业化产品的电光转化效率基本在4%以下。导致这一问题从根本上来说是材料限制了发光效率，主要因素包括外延材料质量差、光吸收大、电注入效率低、光提取效率低等。他认为，从材料入手是解决深紫外LED问题的根本，深紫外LED效率提升的空间还很大，需要大量研发工作的支撑。
深紫外LED要想规模化商用，务必先提升产品的性能，最关键的参数是辐射效率，10%是第一道门槛。只有商用深紫外LED的辐射效率达到10%以上，才会真正启动规模应用；辐射效率达到20%，具备替代低压汞灯的能力。深紫外LED的辐射效率太低，只有低压汞灯的1/10，而单位电功率的价格为低压汞灯的20倍，所以要获得相同的辐射功率，深紫外LED的成本是低压汞灯的200倍，在大功率杀菌场合完全无法使用。比如电功率为320W的低压汞灯，辐射效率30%，紫外功率96W，价格500～1000元。深紫外LED的辐射效率3%，在紫外功率为96W时，需要电功率3200W，封装器件成本16万元，加上光学、驱动和散热，估计要20万元，成本是低压汞灯的200～400倍。
深紫外LED的产品行业标准迟迟未出也是影响其前行的因素，就如同一个新开放的自由市场，进入的人员很多，卖什么的都有，鱼目混珠，产品参差不齐，没有标准的约束是不可想象的，而摆在自由市场门口的公平秤是保证优胜劣汰的有效方式。因此，期望行业标准尽快出台。
深紫外LED作为LED家族制造难度非常大的一个门类，需要国家继续支持解决关键技术问题，鞭策企业开发出高辐射效率的产品。如果深紫外LED的效率能做到10%以上，应用会逐渐扩大，特别在食品、小型饮用水设备上，形成技术进步促进应用扩大，从而再推动技术继续进步的良性循环。作为一项新兴的技术，市场的需求是技术发展的最大驱动力和加速器。目前生产企业传来的好消息是产品订单大幅增加，因此，深紫外LED的上下游企业和研发机构应紧紧抓住人们对消毒产品和卫生产品需求巨大的机会，利用一切可以利用的资源，实现快速发展，将深紫外LED做大做强。
日本凭借其在蓝光LED领域的先发优势,在UV-LED方面的进展举世瞩目。尤其是日亚公司,在365nmUV-LED的研究上遥遥领先；美国在深紫外的研究方面领先,但是近年已经被日本超越；我国台湾和韩国起步相对较晚,在该领域也取得了一些进展；国内在该领域近年来发展很快。与蓝光不同,目前紫外LED正处于技术发展期,在专利和知识产权方面限制较少,有利于占领、引领未来的技术制高点。国内在紫外LED的装备、材料和器件方面都有了一定的积累,目前正在积极的向应用模块发展。在UV-LED形成大规模产业之前,还需要国家的引导和支持,以便在核心技术方面取得先机。
深紫外LED可以广泛应用于杀毒、消菌、印刷和通信等领域，国际水俣公约的提出，促使深紫外LED的全面应用更是迫在眉睫，但是商业化深紫外LED不到10%的外量子效率严重限制了深紫外LED的应用。AlN材料质量是深紫外LED的核心因素之一，AlN薄膜主要是通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）的方法异质外延生长在c-蓝宝石、6H-SiC和Si（111）衬底上，AlN与衬底之间存在较大的晶格失配与热失配，使得外延层中存在较大的应力与较高的位错密度，严重降低器件性能。与此同时，AlN前驱体在这类衬底上迁移势垒较高，浸润性较差，倾向于三维岛状生长，需要一定的厚度才可以实现融合，增加了时间成本。
从光源来看，目前市场主要以紫外汞灯和深紫外LED为主。紫外汞灯的杀菌原理和三种主流形式
紫外汞灯形式多种，如低压汞灯，高压汞灯，无极汞灯等，从波长的角度划分，其杀菌原理不外乎3种，一种是185nm的汞灯，其可将空气中的氧气变成臭氧，利用臭氧的强氧化作用无死角、有效地杀灭细菌，但同时其缺点十分明显，185nm紫外线杀菌灯产生的臭氧会强烈刺激人的呼吸道，可能会造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿等。第二种是254nm的汞灯，主要利用直接照射微生物的DNA和RNA，运UVC波长能破坏微生物染色体的原理来杀菌；第三种是采用UVA波段的紫外线的光触媒技术。
目前，超五千台紫外灯具已送达雷神山和火神山医院，据悉，首批紫外灯具包括了数百台消费车以及上千支紫外线消毒灯，紫外线消毒车将用于病人的转运，紫外线消毒灯则可应用于手术后各种消毒场景。
而在此次疫情中，除了紫外线消毒车和灯具直击疫情现场，购买紫外汞灯进行室内消毒外，由于口罩紧缺，与公众相关的、且最多被提及的则是通过紫外线灯法来消毒口罩以延长口罩寿命。
因为价格低廉，技术成熟等因素，目前市场上大部分的水处理，工业杀菌，医院杀菌，室内杀菌等产品还主要是汞灯的市场，但从长远的角度来看，由于《水俣公约》生效，紫外汞灯含汞，未来依然会渐渐退出历史舞台。
深紫外LED的消毒体验现况及与疫情的结合点
与254nm汞灯的杀菌消毒同理，深紫外LED（UVC LED）主要利用200nm－280nm波段对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。尽管目前UVC LED还处于刚刚起步阶段，其性价比和发光效率与汞灯相比还有一定距离，但UVC LED凭借安全、环保、小巧、高效、低耗等性能以及无化学残留的特性，已经在表面便携式杀菌、母婴市场、静态水处理上得到了比较多的应用。
目前公共场所以及生活用品对健康卫生的要求正在不断提高，而UVC LED正可以在这领域发挥重要的作用。比如说国星UVC LED与国际知名家电企业合作的加湿器案例，把UVC LED模组应用在加湿器上，避免了水放置长时间后细菌滋生的情况，确保了家用环境卫生。同时，在餐具、母婴袋等生活用品，也有不少UVC LED便携式杀菌消毒产品。而在医院，如医护人员用到的红外线体温计、听诊器、血压计袖套、手机、眼镜等也可以通过UVC LED消毒器来完成消毒。
值得关注的是，大部分病毒的RNA结构相对简单，运用相应剂量的UVC LED可有效杀灭相应的病菌（2019-nCov是由RNA复制，更难处理），尤其是在医疗环境下，UVC LED属于广谱杀菌，能有效杀灭常见的病毒细菌，是高效便捷的杀菌消毒方案。基本上常见的活体病毒都能高效灭杀，达到相应的照度或者光功率后，几秒内就能灭杀了。但医院的紫外灯对于大空间空气杀毒相对比较慢，但应也不会超过两个小时。此前非典时期中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所的专家董小平所在的研究小组发现，SARS病毒对热辐射和UVC敏感，研究人员应用强度大于90μW／cm²的UVC照射冠状病毒，30分钟就可以杀灭SARS病毒。这也是为什么这几年，更多UVC用在医疗卫生杀毒领域，以及水、空气处理等方面。
也能很好地解释，为什么当再次出现重大疫情时，会有那么多和您一样关注紫外线消毒方法及UVLED在公众防护方面的作用。根据新发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗快速指南》，75%酒精、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒剂、过氧乙酸和紫外线均可灭活病毒。
相信在结合其他防护措施下，UVC能在一定程度上有效防控此次新型冠状病毒2019-nCov疫情扩散。而UVC LED整个产业链势必也会加快新型冠状病毒紫外照射灭菌试验及研究。
目前来看，针对便携式杀菌、小家电杀菌产品等，不同的使用环境，对应UVC LED的光功率、作用时间、以及发射角度会有所不同，比如对于一些便捷式的小杀菌产品，这类产品主要使用与日常生活的接触比较多的工具，比如手机餐具等等，这种在使用前采用低光功率的UVC LED（2-5mW）照射几秒-几十秒就可以使用；而对于一些杀菌水杯，由于其存在细长型结构，所以UVC LED要设计成60或者30度的发光角度，以使其照射距离更远，同时考虑UVC波段在水中的衰减，这种产品，一般均会采用10mW左右的光功率产品；另外在低流速的饮水机上，则光功率基本均需要50-100mW甚至更大，而由于功率越大，成本更高，目前部分厂家会结合集中手段进行过滤杀菌，只在出水口的最好阶段增加UVC LED的杀菌模组，这样会降低不少成本。
所以，仅从当前来看，在水处理，工业杀菌，医院杀菌，室内杀菌等方面仍以紫外汞灯为主，UVC LED则可以在家电、便携式杀菌消毒上发挥重要作用，将非常有利于降低和隔离居家、公共场所病毒细菌的扩散。
UVC LED会继续往高功率，高光效发展，波长也会继续往低波段的发展。而对于UVC LED的封装也提出更高的要求，如何进一步提升散热和抗紫外特性将会是重要的挑战。
深紫外LED消杀技术标准体系亟待完善
新冠肺炎疫情让“消毒”成为高频词汇，75%浓度的酒精、84消毒液、免洗洗手液等一度成为紧缺物资。而深紫外LED作为新的消毒方式，也一跃成为当前的热点。
新冠肺炎疫情的防控中，紫外杀毒是被广泛认可的一种方式，深紫外LED在公共卫生方面的应用前景也受到广泛关注。
紫外杀菌技术迄今为止已有百余年历史。据了解，除了真空紫外，深紫外是紫外波段中波长最短、能量最高的一个波段，具有直接杀菌消毒能力，主要用在水和空气的净化、杀菌消毒以及生物探测等方面。
民用和工业领域消毒杀菌应用的深紫外光源大多是汞灯。由于汞对人类社会和环境的影响，从今年开始，限定汞使用和排放的国际《水俣公约》正式生效，传统汞灯将被限制、禁止生产和使用，并逐步退出市场。开发出一种全新的环保、高效紫外光源，成为摆在人们面前的一项重要挑战。
基于氮化镓第三代半导体材料的深紫外LED成为这一新应用的不二选择，这一全固态光源体积小、效率高、寿命长，仅仅是拇指盖大小的芯片模组，就可以发出比汞灯还要强的紫外光。
据了解，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所在非典时期就发现，使用强度大于90μW/cm2 （微瓦特/平方厘米） 的紫外线照射冠状病毒30分钟，可以杀灭SARS病毒。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第六版）》中指出，新型冠状病毒对紫外线敏感。吴玲介绍道，在此次疫情防控中，大致有三类深紫外LED产品被广泛应用：表面杀菌消毒用具，如多功能杀菌仪等；生活类便携式杀菌器具，如便携式杀菌棒、杀菌盒等；深紫外LED空气杀菌净化类产品，如加湿器、除湿器、壁挂式紫外线消毒杀菌器等。
深紫外LED如果实现对汞灯的替代，就意味着在未来十年，深紫外产业将会发展成为一个像LED照明一样的新的万亿产业。
但挑战与机遇同在。深紫外LED是本世纪初才发明的一项技术，目前还处于产品导入初期，辐射功率、辐射效率、寿命等方面都不尽如人意。产品应用和推广受限于杀菌消毒效果不直观，替换现有低压汞灯产品又受到技术发展阶段的限制，普及起来并不容易。深紫外LED在技术层面仍面临从核心材料到器件工艺的许多挑战，技术的突破和进步是市场发展的根基。
当前迫切需要补齐的是标准缺失短板。现有的紫外标准都是基于传统汞灯制定的，紫外LED光源迫切需要从测试到应用的一系列标准。
产业上下游的团结协作才能把深紫外LED这块“蛋糕”做大。除了完善技术标准体系外，今后还要不断加大产业链各环节“产学研用”协同技术攻关力度，从深紫外LED产业的源头，层层突破，把产品的性能、可靠性等持续提升，逐步满足各种应用的需求，解决产业发展的基础技术瓶颈问题。
