紫外线芯片为啥有各种颜色光呈现？

    UV LED按照发光峰波段可划分为：UVC，波长峰值（WLP）在200-280nm波段；UVB在280-320nm波段；UVA在320-400nm波段。其中，UVB和UVC波段的紫外光本身是肉眼不可见的，但很多UVC芯片都会发出肉眼可见的光线，光线呈现蓝色、紫色、白色、黄色等，出现光色不一的问题。这种问题在蓝绿光LED不明显，主要是因为蓝绿光LED工作状态的亮度非常高且波长变化引起的视觉光色差异较小，而在UV LED应用中非常常见甚至是无法避免的。

    不过，蓝绿光LED主要应用为照明、背光源、景观等，视觉观察是评价其优劣的重要依据，而UV LED芯片多为功能性应用，评价以功能实现为依据，因此光色不一的问题并不是UV LED面临的主要问题。

    但即便如此，UV LED光色不一的问题仍然需要我们对其进行深入的分析，光线颜色通常受到外延结构影响较大，以下针对UV LED的光色问题进行外延材料的机理剖析。

视觉光色不一的直接原因就是光谱不同

     目前UVC LED主流发光波长峰值（WLP）为270nm-280nm，其光谱如图一所示，峰值最高为278nm，两边逐渐降低。长波方向，当波长达到可见光范围的380nm以上（紫色圈处），仍有一定的强度，这部分光线会被人眼接收，呈现出微弱的紫色光；如果波长达到460nm（蓝色圈处）还有一定的强度，会呈现出微弱的蓝紫光。如果蓝光区域的光强度接近甚至超过紫光区域的强度，则会呈现出微弱的蓝光。

图一 UVC芯片光致发光谱

（一）光谱半高宽

    光谱半高宽影响芯片发光颜色主要是UVA波段。蓝绿光均为可见光且亮度非常高，UVC和UVB光线不可见，UVA则是有一部分光为可见光，可见光的比例很大程度上影响了其发光颜色，因此UVA波段光谱半宽对于发光颜色影响更加明显，如图二（a）所示，半高宽（FMHW）较小，发光颜色会偏紫；图二（b）的光谱FMHW较大，发光颜色会偏蓝。

    同样，FMHW的大小也会体现在主波长数据上，大部分情况下，FMHW越大，主波长也越大，发光颜色会偏长波长。

a 光谱半宽小，发光颜色偏紫

b 光谱半宽大，发光颜色偏蓝

   量子阱的阱宽是决定发光光谱的其中一个因素，阱宽波动导致光谱半宽大。工艺过程控制出现偏差会引起阱宽的变化，如温度、MO源饱和蒸气压、III族元素组分等因素变化都会引起生长速率的变化，从而导致阱宽出现变化。如果材料中不同位置的阱宽差异明显，或同一位置不同外延层的阱宽差异明显，就会出现光谱半宽大的问题。

阱宽波动透射电镜图片

     此外，阱层掺杂、极化场等也会引起光谱半宽大的问题。