第三代半导体资料首要包含氮化镓（Gallium Nitride， GaN）、碳化硅（Silicon Carbide， SiC）、氧化锌（Zinc Oxide， ZnO）、氮化铝（Aluminum Nitride， AlN）和金刚石等宽禁带半导体资料。与硅（Silicon， Si）、GaAs等半导体资料比较，第三代半导体资料禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱满速率高级优胜性质。其间氮化物资料是第三代半导体资料中最引人瞩意图资料，尤其是GaN（氮化镓）基光电子器材在白光照明范畴十分成功。但是蓝光LED（发光二极管）的技能专利受制于欧美日等从事该职业较早的国家。因而处于展开初期的根据AlGaN（铝镓氮）资料的紫外LED成为打破专利独占的最佳范畴。别的，紫外LED也是现在氮化物技能展开和第三代资料技能展开的首要趋势，具有宽广的运用远景。
现在全球紫外光源商场规模约为4亿2700万美元，不过传统紫外汞灯依然占有商场主导地位。和汞灯比较，近年展开迅速的紫外光LED光源，被公认具有8大优势。一是体积小，在便携式、高集成度产品方面有巨大潜力。二是坚固耐用，LED比石英玻璃外壳的汞灯耐冲击，不易发生破损。三是动力功率高，与汞灯比较，紫外光LED能量消耗最多能够低70％。四是环保，紫外LED不含有害物质汞，经过ROHS认证。五是作业电压低，紫外LED作业电压仅3－5伏左右，和高压汞灯比较，既进步了安全性，也下降了驱动电路本钱。六是功率更易调理。七是散热系统要求低，进一步下降系统本钱。八是光学系统简略，更符合实际运用需求，紫外LED不需求外加透镜就能得到紧凑的光束角和均匀的光束图，然后下降本钱，增强系统可靠性。正因为这些优势，紫外LED技能正在成为固态紫外光源职业极具吸引力的挑选方案。
一起，与传统紫外光源汞蒸汽灯、准分子激光器比较，固态紫外光源具有细巧便携、绿色环保、波长易调谐、电压低、功耗小、可集成等许多长处，跟着技能的不断进步，必将成为未来紫外光源的干流。在信息光存储中，数据密度由读写的光源波长决议。深紫外激光二极管因为极短的波长，比较于根据蓝光激光器的蓝光存储（blue－ray）技能，有望可将信息容量进步数十倍。在生化剖析中，大多数生物分子含有的化学键在紫外光波段（270－350nm ）有很强的光学共振，小型高效的紫外光源能够为生物勘探和光电子学之间供给桥梁，使生物光子学的运用成为或许，例如根据荧光的bioagent辨认等；光学检测也是研讨蛋白质结构极为有用的办法，光学激起色氨酸和酪氨酸这两种极为重要的氨基酸需求275 nm 紫外光源。深紫外LED 是抱负的新一代光源，商场潜力巨大，一起对智能制作和进步公民生活品质也将起到重要作用。
为了加快国内第三代半导体固态紫外光源的展开，国家科技部施行了要点研制方案专项，展开第三代半导体固态紫外光源资料及器材关键技能的研讨作业。该项目由我国科学院半导体研讨所牵头，集结了国内第三代半导体固态紫外光源范畴的优势研讨院所、高校及职业龙头和运用企业，会集专业技能力量对固态紫外光源进行技能攻关，以期在5－10年内追逐世界先进水平，一起赶快完成第三代半导体固态紫外光源的商场化运用，以商场促展开，带动国内第三代半导体固态紫外光源相关工业的展开。
中科院半导体所是国内最早展开氮化物资料研讨的单位之一，承当并出色完成了多项国家严重研讨使命。项目负责人“十一五”期间承当国家 863 前沿探究类课题“紫外 LED 用AlGaN资料成长研讨”，完成了国内首个波长短于 300nm 的深紫外 LED 器材毫瓦级光功率输出，研讨效果成为“十一五”863 方案新资料范畴研讨亮点，并取得“十一五”二期国家专项的进一步支撑，承当 863 课题“深紫外 LED 制备和运用技能研讨”，在根据AlN模板的 MOCVD 外延技能等方面取得了一系列效果，将深紫外 LED 功用进步近一倍。“十二五”承当国家 863 课题“深紫外 LED 外延成长及运用技能研讨”，效果经专家组判定到达国内抢先、世界先进水平。现在承当 863 课题“高铝组分氮化物资料制备技能研讨”，国内初次完成室温近紫外 377nm 和深紫外 288nm 半导体激光器光泵浦激射。
本项目与曾经的深紫外 LED 研讨课题一脉相承，并由前期的前沿技能探究阶段转向共性关键技能打破阶段。半导体所资料和器材归纳目标一向坚持国内最好水平，高 Al组分资料质量坐落世界最好水平；研制出国内第一支深紫外毫瓦级 LED 并始终坚持功率抢先；国内初次完成了GaN基蓝光激光器，初次完成室温近紫外 377nm 和深紫外 288nm的激光器光泵浦激射，坚持着紫光激光器的抢先优势；相关效果取得“国家技能创造二等奖”1 项，“国家科技进步二等奖”1 项，“北京市科技进步一等奖”1 项。为项意图顺畅施行供给了坚实的技能保证。
研讨组织Yole Development于2015年2月发布了最新的商场研讨报告，商场在2015年之后将打破安静开端加快增加，在2018年将呈现跨越式地增加，一起该组织以为驱动工业第一轮增加的首要因素是始于2012年的光固化运用，UV－LED代替汞灯的大趋势是这一轮增加的首要动力，而灭菌消毒及净化范畴的运用将成为工业增加的第二轮驱动力，这一轮增加将从2017年开端。在不远的将来，光催化、灭菌消毒都有或许成长为数百亿级的商场，而用于医治皮肤病的光疗则或许让UV－LED的运用系统成为千亿级的商场。
结合世界上半导体紫外固态光源研讨的首要展开趋势，经过本项意图施行，依托咱们的既有作业根底和优势，系统展开AlGaN基深紫外LED结构的外延成长、器材制备及封装工艺的研讨。本项目科学含义在于从国家经济、社会展开和国防安全对第三代半导体固态紫外光源资料及器材的严重需求动身，树立相关的高Al组分资料机理理论和原始技能创新系统，霸占一系列相关的关键技能，取得高质量资料，研制出高功用器材，开发相关产品并展开运用演示。一起培养和凝集一支具有世界水平的研讨部队，为 III 族氮化物半导体紫外LED在面向空气和水净化、其它灭菌范畴等方面的严重运用奠定重要的科学根底，并为国家安全和促进相关高技能工业的展开做出奉献。
详细来看，首要能够促进国内固态紫外光源制作配备的展开。现在国内外均没有老练的紫外光源制作的商业成长设备，能够说，我们处在同一个起跑线上，任何一个技能的打破都会带来工业的巨大展开。经过展开高温MOCVD配备制作技能，能够带动国内根底制作业的展开。
其次能够促进国内资料、芯片等上游企业的展开。现在，蓝光LED上游企业已处于饱满状态，经过紫外光源的展开，能够促进上游LED企业的转型和晋级，带动国内高新技能工业的展开。
最终经过运用产品开发，能够促进国内封装、运用等下流运用企业的展开。运用紫外LED的灭菌成效，就能够在白色家电产品中广泛运用，例如冰箱、空调、洗衣机、空气净化器、饮水机等等都会选用紫外LED来灭菌消毒，这些产品中的灭菌功用将会成为产品的标配功用。仅我国的冰箱、空调、洗衣机、空气净化器、饮水机等产品，每种产品每年的产销量就到达几千万、乃至上亿台。据统计，2013年我国冰箱、洗衣机、空调、空气净化器、饮水机的总产量为30，486万台。如果在这些产品中都运用紫外LED灯进行灭菌消毒，将会是一个宽广的运用商场，这些原有商场的代替和新商场运用的发生必将极大进步公民的生活水平，为任何时候任何地址供给清洁的空气，清洁的水，改进生活环境让更多的人享有健康。一起LED的长工业链和人才技能密集特色也将发生不计其数的就业机会，对社会发生积极影响，取得杰出的社会效益。
“第三代半导体固态紫外光源资料及器材关键技能”要点研制方案专项的施行，是国家科技体制改革的重要改变之一，经过会集国内最优势的团队进行技能攻关，要点杰出，以点带面，全面促进国内科技创新和技能打破。
