УФК світлодіод

УВК - це метод дезінфекції, який використовує короткохвильове ультрафіолетове світло для знищення або інактивації мікроорганізмів, знищуючи нуклеїнові кислоти та порушуючи їх ДНК, не даючи їм можливості виконувати життєво важливі клітинні функції. Дезінфекція UVC використовується в різних сферах застосування, таких як харчова, повітряна, промислова, побутова електроніка, офісна техніка, побутова електроніка, розумний дім та очищення води.

LED-світлодіод Aolittel UVC невеликий, довжина хвилі - 265 нм, широкий режим застосування, підходить для невеликих очищувачів води або портативних стерилізаторів. Aolittel може запропонувати додаткові рішення ODM, включаючи світлодіодний дизайн UVC, для ваших індивідуальних потреб, ми зробимо ваші ідеї реалізованими.
â € ¢ Нижче наведено введення та специфікація світлодіодів Aolittel UVC.
Якщо у вас є якісь спеціальні вимоги або більше інформації, будь ласка, зверніться до специфікації нашої продукції та до менеджера продукту.
• Яка оптимальна довжина хвилі для дезінфекції?

Існує помилкова думка, що 254 нм - оптимальна довжина хвилі для дезінфекції, оскільки пікова довжина хвилі ртутної лампи низького тиску (просто визначена фізикою лампи) становить 253,7 нм. Довжина хвилі 265 нм загальновизнана як оптимальний, оскільки це пік кривої поглинання ДНК. Однак дезінфекція та стерилізація відбуваються на діапазоні довжин хвиль.
«Ультрафіолетові ртутні лампи вважаються найкращим вибором для дезінфекції та стерилізації. Чому так?

Історично ртутні лампи були єдиним варіантом дезінфекції та стерилізації. З удосконаленням ультрафіолетових технологій з'являються нові варіанти, які є меншими, надійнішими, не містять токсинів, довговічні, енергоефективні та дозволяють безперервно включати / вимикати. Це дозволяє рішенням бути меншими, від батареї, портативними та з миттєвим повним світловим виходом.
â € ¢ Як порівнюються довжини хвиль світлодіодних УФК та ​​ртутних ламп?

Ртутні лампи низького тиску випромінюють майже монохроматичне світло довжиною хвилі 253,7 нм. Ртутні лампи низького тиску (флуоресцентні трубки) та ртутні лампи високого тиску також використовуються для дезінфекції та стерилізації. Ці лампи мають набагато ширший спектральний розподіл, що включає в себе довжини хвиль бактерій. УФК світлодіоди можуть бути виготовлені для орієнтації на дуже конкретні та вузькі довжини хвилі. Це дає змогу рішення підходити до конкретної потреби в застосуванні.

Після 9 днів охолодження полуниця, освітлена світлодіодними ультрафіолетовими світлодіодами (справа), виглядає свіжою, але непросвітлені ягоди цвітуть. (Автор: Міністерство сільського господарства США)

Поширені питання, які задають компанії, вивчаючи світлодіодні УФКдля дезінфекційних застосувань стосується того, як насправді працюють світлодіодні УФК. У цій статті ми надаємо пояснення того, як діє ця технологія.

Загальні принципи світлодіодів

Світлодіод (світлодіод) - це напівпровідниковий прилад, який випромінює світло при проходженні через нього струму. У той час як дуже чисті напівпровідники, що не містять дефектів (так звані, внутрішні напівпровідники), як правило, ведуть електрику дуже погано, донтанти можуть бути введені в напівпровідник, що змусить його проводити з негативно зарядженими електронами (напівпровідник n-типу) або з позитивно зарядженими отворами (напівпровідник типу p).

Світлодіод складається з p-n переходу, де напівпровідник типу p кладеться поверх напівпровідника n-типу. При застосуванні прямого зміщення (або напруги) електрони в області n-типу підштовхуються до області p-типу і, аналогічно, отвори в матеріалі типу p висуваються у зворотному напрямку (оскільки вони позитивно заряджені) до матеріалу n-типу. На стику між матеріалами p-типу та n-типу електрони та дірки будуть рекомбіновані, і кожна подія рекомбінації виробить квант енергії, який є невід'ємною властивістю напівпровідника, де відбувається рекомбінація.

Бічна примітка: в зоні провідності напівпровідника утворюються електрони, а у валентній смузі утворюються дірки. Різниця в енергії між діапазоном провідності і валентною смугою називається енергією пропускної здатності і визначається характеристиками зв'язку напівпровідника.

Променева рекомбінаціяпризводить до отримання єдиного фотона світла з енергією та довжиною хвилі (обидва пов'язані один з одним за рівнянням Планка), що визначається пропускною здатністю матеріалу, що використовується в активній області пристрою.Нерадіаційна рекомбінаціятакож може відбуватися там, де квант енергії, що виділяється електроною та дірковою рекомбінацією, виробляє тепло, а не фотони світла. Ці нерадіаційні рекомбінаційні події (у напівпровідниках із прямим діапазоном) включають електронні стани середнього проміжку, викликані дефектами. Оскільки ми хочемо, щоб наші світлодіоди випромінювали світло, а не тепло, ми хочемо збільшити відсоток випромінювальної рекомбінації порівняно з нерадіаційною рекомбінацією. Один із способів зробити це - ввести шари та квантові лунки, що обмежують носії, в активну діодну область, щоб спробувати збільшити концентрацію електронів і отворів, які проходять рекомбінацію при правильних умовах.

Однак ще одним ключовим параметром є зниження концентрації дефектів, які викликають непромінювальну рекомбінацію в активній області пристрою. Ось чому щільність дислокації відіграє настільки важливу роль в оптоелектроніці, оскільки вони є основним джерелом нерадіаційних рекомбінаційних центрів. Дислокації можуть бути спричинені багатьма речами, але для досягнення низької щільності майже завжди знадобляться шари n-типу та p-типу, які використовуються для того, щоб активна область світлодіода вирощувалася на підкладці, що відповідає ґратці. В іншому випадку дислокації будуть введені як спосіб пристосування різниці в структурі кристалічної решітки.

Отже, максимізація ефективності світлодіодів означає збільшення швидкості випромінювальної рекомбінації відносно швидкості нерадіаційної рекомбінації шляхом мінімізації щільності дислокації.

УФК світлодіоди

Ультрафіолетові (УФ) світлодіоди мають застосування в області очищення води, зберігання оптичних даних, зв'язку, виявлення біологічних агентів і полімерного затвердіння. Область УФК спектра УФ-спектру відноситься до довжин хвиль між 100 нм до 280 нм.

In the case of disinfection, the optimum wavelength is in the region of 260 nm to 270 nm, with germicidal efficacy falling exponentially with longer wavelengths. УФК світлодіоди offer considerable advantages over the traditionally used mercury lamps, notably they contain no hazardous material, can be switched on/off instantaneously and without cycling limitation, have lower heat consumption, directed heat extraction, and are more durable.

In the case of УФК світлодіоди, to achieve short wavelength emission (260 nm to 270 nm for disinfection), a higher aluminum mole fraction is required, which makes the growth and doping of the material difficult. Traditionally, bulk lattice-matched substrates for the III-nitrides was not readily available, so sapphire was the most commonly used substrate. Sapphire has a large lattice mismatch with high Al-content AlGaN structure of УФК світлодіоди, which leads to an increase in non-radiative recombination (defects). This effect seems to get worse at higher Al concentration so that sapphire-based УФК світлодіоди tend to drop in power at wavelengths shorter than 280 nm faster than AlN-based УФК світлодіоди while the difference in the two technologies seems less significant in the UVB range and at longer wavelengths where the lattice-mismatch with AlN is larger because higher concentrations of Ga are required.

Псевдоморфне зростання на нативної підкладці AlN (саме там розміщується більший параметр решітки внутрішнього AlGaN шляхом еластичного стиснення, щоб він помістився на AlN, не вводячи дефектів) приводить до атомарних плоских низьких дефектних шарів з піковою потужністю в 265 нм, що відповідає як максимальне поглинання бактерицидів, одночасно зменшуючи ефекти невизначеності завдяки спектрально залежній силі поглинання.
Якщо у вас виникнуть запитання, будь ласка, не соромтесь зв’язатися з нами, дякую!