UVC LED

UVC - это метод дезинфекции, в котором используется коротковолновый ультрафиолетовый свет для уничтожения или инактивации микроорганизмов путем разрушения нуклеиновых кислот и разрушения их ДНК, что делает их неспособными выполнять жизненно важные клеточные функции. Дезинфекция UVC используется в различных областях, таких как продукты питания, воздух, промышленность, бытовая электроника, оргтехника, бытовая электроника, умный дом и очистка воды.

Aolittel UVC LED имеют малую точность, длину волны 265 нм, широкий режим применения, подходит для небольших водоочистителей или портативных стерилизаторов. Компания Aolittel может предоставить дополнительные решения ODM, в том числе дизайн UVC LED, для ваших индивидуальных требований, мы воплотим ваши идеи в жизнь.
• Ниже представлены Aolittel UVC LED введение и технические характеристики.
Если у вас есть какие-либо особые требования или дополнительная информация, пожалуйста, спросите нашу спецификацию продукции и менеджера по продукции.
• Какова оптимальная длина волны для дезинфекции?

Существует заблуждение, что 254 нм является оптимальной длиной волны для дезинфекции, потому что пиковая длина волны ртутной лампы низкого давления (просто определяемая физикой лампы) составляет 253,7 нм. Длина волны 265 нм обычно считается оптимальной, поскольку она является пиковой кривой поглощения ДНК. Однако дезинфекция и стерилизация происходят в диапазоне длин волн.
• УФ-ртутные лампы считаются лучшим выбором для дезинфекции и стерилизации. Это почему?

Исторически ртутные лампы были единственным вариантом для дезинфекции и стерилизации. Благодаря достижениям в технологии ультрафиолетовых светодиодов появились новые опции, которые имеют меньшие размеры, более надежны, не содержат токсинов, долговечны, энергоэффективны и допускают бесконечное включение / выключение. Это позволяет решениям быть меньше, с питанием от батареи, портативным и с мгновенным полным светом.
• Как сравниваются длины волн светодиодов UVC и ртутных ламп?

Ртутные лампы низкого давления излучают почти монохроматический свет с длиной волны 253,7 нм. Ртутные лампы низкого давления (люминесцентные лампы) и ртутные лампы высокого давления также используются для дезинфекции и стерилизации. Эти лампы имеют гораздо более широкое спектральное распределение, которое включает в себя бактерицидные длины волн. Могут быть изготовлены светодиоды UVC, предназначенные для очень специфических и узких длин волн. Это позволяет адаптировать решения к конкретной потребности приложения.

После 9 дней замораживания клубника, освещенная светодиодами UVC (справа), выглядит свежо, но неосвещенные ягоды заплесневели. (Предоставлено Министерством сельского хозяйства США)

Общий вопрос, который задают компании при изучении светодиодов UVCдля дезинфекции относится к тому, как на самом деле работают UVC светодиоды. В этой статье мы даем объяснение того, как работает эта технология.

Общие принципы светодиодов

Светодиод (LED) - это полупроводниковое устройство, которое излучает свет, когда через него проходит ток. В то время как очень чистые, не имеющие дефектов полупроводники (так называемые собственные полупроводники), как правило, очень плохо проводят электричество, в полупроводник могут быть введены легирующие примеси, которые заставят его проводить либо с отрицательно заряженными электронами (полупроводник n-типа), либо с положительно заряженными дырками. (полупроводник p-типа).

Светодиод состоит из p-n-перехода, где полупроводник p-типа размещается поверх полупроводника n-типа. Когда прикладывается прямое смещение (или напряжение), электроны в области n-типа выталкиваются к области p-типа, и, аналогично, отверстия в материале p-типа выталкиваются в противоположном направлении (так как они заряжены положительно) к материалу n-типа. В месте соединения материалов p-типа и n-типа электроны и дырки будут рекомбинировать, и каждое событие рекомбинации будет генерировать квант энергии, который является внутренним свойством полупроводника, в котором происходит рекомбинация.

Примечание: электроны генерируются в зоне проводимости полупроводника, а дырки - в валентной зоне. Разница в энергии между зоной проводимости и валентной зоной называется энергией запрещенной зоны и определяется характеристиками связывания полупроводника.

Радиационная рекомбинацияприводит к образованию одиночного фотона света с энергией и длиной волны (оба связаны друг с другом уравнением Планка), определяемого запрещенной зоной материала, используемого в активной области устройства.Безызлучательная рекомбинациятакже может происходить, когда квант энергии, выделяемый при рекомбинации электронов и дырок, производит тепло, а не фотоны света. Эти безызлучательные события рекомбинации (в полупроводниках с прямой запрещенной зоной) связаны с электронными состояниями средней щели, вызванными дефектами. Поскольку мы хотим, чтобы наши светодиоды излучали свет, а не тепло, мы хотим увеличить процент излучательной рекомбинации по сравнению с безызлучательной рекомбинацией. Одним из способов сделать это является введение ограничивающих носитель слоев и квантовых ям в активную область диода, чтобы попытаться увеличить концентрацию электронов и дырок, которые претерпевают рекомбинацию при правильных условиях.

Однако другим ключевым параметром является уменьшение концентрации дефектов, которые вызывают безызлучательную рекомбинацию в активной области устройства. Вот почему плотность дислокаций играет такую ​​важную роль в оптоэлектронике, поскольку они являются основным источником центров безызлучательной рекомбинации. Дислокации могут быть вызваны многими причинами, но для достижения низкой плотности почти всегда потребуются слои n-типа и p-типа, используемые для выращивания активной области светодиода на подложке с решетчатой ​​подложкой. В противном случае дислокации будут введены как способ приспособиться к разнице в структуре кристаллической решетки.

Следовательно, максимизация эффективности светодиодов означает увеличение скорости излучательной рекомбинации относительно скорости безызлучательной рекомбинации путем минимизации плотности дислокаций.

UVC светодиоды

Ультрафиолетовые (УФ) светодиоды находят применение в области очистки воды, оптического хранения данных, связи, обнаружения биологических агентов и отверждения полимеров. УФ-область спектрального УФ-диапазона относится к длинам волн от 100 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. UVC светодиоды 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 UVC светодиоды, 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 UVC светодиоды, which leads to an increase in non-radiative recombination (defects). This effect seems to get worse at higher Al concentration so that sapphire-based UVC светодиоды tend to drop in power at wavelengths shorter than 280 nm faster than AlN-based UVC светодиоды 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.

Псевдоморфный рост на нативных подложках AlN (то есть, где больший параметр решетки внутреннего AlGaN достигается путем упругого сжатия его до размера AlN без внесения дефектов) приводит к атомно-плоским слоям с низким уровнем дефектов, с пиковой мощностью при 265 нм, что соответствует как максимальное бактерицидное поглощение, так и уменьшение эффектов неопределенности из-за спектрально-зависимой силы поглощения.
Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста свяжитесь с нами, спасибо!