UVC LED

Az UVC olyan fertőtlenítő módszer, amely rövid hullámhosszú ultraibolya fényt használ a mikroorganizmusok megölésére vagy inaktiválására, nukleinsavak elpusztításával és DNS-jének megbontásával, és így képesek maradni a sejtek létfontosságú funkcióinak ellátására. Az UVC fertőtlenítést különféle alkalmazásokban használják, például élelmezés, levegő, ipar, fogyasztói elektronika, irodai berendezések, háztartási elektronika, intelligens otthon és víz tisztítása.

Az Aolittel UVC LED kicsi, 265 nm hullámhosszúság, széles alkalmazási mód, kicsi víztisztítókhoz vagy hordozható sterilizátorokhoz alkalmas. Az Aolittel extra ODM megoldásokat kínálhat, beleértve az UVC LED kivitelét az Ön igényeihez igazítva.
• Az alábbiakban bemutatjuk az Aolittel UVC LED bevezetését és specifikációját.
Ha van valamilyen speciális igény vagy további információ, kérjük, kérjen termékinformációkat és termékmenedzserünket.
• Mi az optimális hullámhossz a fertőtlenítéshez?

Tévhit az a vélemény, hogy a fertőtlenítéshez optimális hullámhossz 254 nm, mert az alacsony nyomású higanylámpa csúcshullámhossza (amelyet egyszerűen a lámpa fizikája határoz meg) 253,7 nm. A 265 nm hullámhosszt általában elfogadják optimálisnak, mivel ez a DNS abszorpciós görbe csúcsa. A fertőtlenítés és a sterilizálás azonban számos hullámhosszon megy végbe.
• Az UV higanylámpákat a legjobb választásnak tekintik a fertőtlenítéshez és a sterilizáláshoz. Miert van az?

A történelem során a higanylámpák voltak az egyetlen lehetőség a fertőtlenítésre és a sterilizálásra. Az UV LED technológia fejlődésével új lehetőségek vannak, amelyek kisebbek, robusztusabbak, toxinmentesek, hosszú élettartamúak, energiahatékonyak és lehetővé teszik a végtelen be- és kikapcsolást. Ez lehetővé teszi a kisebb megoldásokat, akkumulátorral működő, hordozható és azonnali teljes fénykibocsátást.
â € ¢ Hogyan lehet összehasonlítani az UVC LED-ek és a higanylámpák hullámhosszait?

Az alacsony nyomású higanylámpák szinte monokromatikus fényt bocsátanak ki, 253,7 nm hullámhosszon. Az alacsony nyomású higanylámpákat (fénycsövek) és a nagynyomású higanylámpákat fertőtlenítésre és sterilizálásra is használják. Ezeknek a lámpáknak a spektrális eloszlása ​​sokkal szélesebb, amely magában foglalja a germicid hullámhosszakat is. Az UVC LED-ek gyárthatók nagyon specifikus és keskeny hullámhosszúságok célzásához. Ez lehetővé teszi a megoldások testreszabását az adott alkalmazási igényekhez.

9 napos hűtés után az UVC LED-ekkel (jobbra) megvilágított eper frissnek néz ki, a meg nemvilágított bogyók pedig penészesek. (Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának jóvoltából)

A vállalatok által feltett általános kérdés az UVC LED-ek feltárásakorA fertőtlenítő alkalmazásokhoz az UVC LED-ek tényleges működése vonatkozik. Ebben a cikkben magyarázatot adunk ennek a technológiának a működésére.

A LED-ek általános alapelvei

A fénykibocsátó dióda (LED) egy félvezető eszköz, amely fényt bocsát ki, amikor áram áthalad rajta. Míg a nagyon tiszta, hibátlan félvezetők (úgynevezett belső félvezetők) általában nagyon rosszul vezetnek áramot, additív anyagok bevezethetők a félvezetőbe, ami vagy negatív töltésű elektronokkal (n típusú félvezető), vagy pozitív töltésű lyukakkal vezet (p-típusú félvezető).

A LED egy p-n csomópontból áll, ahol egy p-típusú félvezetőt az n-típusú félvezető tetejére helyezik. Ha előremeneti előfeszültséget (vagy feszültséget) alkalmaznak, az n típusú régió elektronjai a p típusú régió felé tolódnak, és hasonlóan a p típusú anyagban lévő lyukakat ellentétes irányba tolják (mivel pozitív töltésűek). az n-típusú anyag felé. A p-típusú és az n-típusú anyagok kereszteződésénél az elektronok és a lyukak rekombinálódnak, és minden egyes rekombinációs esemény olyan energiamennyiséget fog előállítani, amely a félvezető belső tulajdonsága, ahol a rekombináció bekövetkezik.

Oldaljegyzet: elektronokat generálnak a félvezető vezetési sávjában, és lyukakat generálnak a valencia sávban. Az energiakülönbséget a vezetőképességi sáv és a valencia sáv között sávgáz energiának nevezzük, és azt a félvezető kötési tulajdonságai határozzák meg.

Sugárzó rekombinációEnnek eredményeként egyetlen fényfoton képződik, amelynek energia és hullámhossz (a kettő Planck-egyenlettel kapcsolódik egymáshoz), amelyet az eszköz aktív régiójában használt anyag sávszélessége határoz meg.Nem sugárzó rekombinációakkor fordulhat elő, amikor az elektron és a lyuk rekombinációja által felszabadított energia mennyisége hőt termel, nem pedig a fény fotonjait. Ezek a nem sugárzó rekombinációs események (a közvetlen sávszélességű félvezetőkben) a hibák által okozott közép résű elektronikus állapotokat érintik. Mivel azt akarjuk, hogy a LED-ek fényt bocsássanak ki, nem pedig hőt, ezért meg akarjuk növelni a sugárzó rekombináció százalékát a nem sugárzó rekombinációhoz képest. Ennek egyik módja a hordozókat korlátozó rétegek és kvantum kutak bevezetése a dióda aktív régiójába, hogy megkíséreljék növelni az elektronok és a lyuk koncentrációját, amelyek megfelelő körülmények között rekombinálódnak.

Ugyanakkor egy másik kulcsfontosságú paraméter az olyan készülékek aktív részén nem sugárzó rekombinációt okozó hibák koncentrációjának csökkentése. Ez az oka annak, hogy a diszlokációs sűrűség olyan fontos szerepet játszik az optoelektronikában, mivel ezek a nem sugárzó rekombinációs központok elsődleges forrásai. A diszlokációt sokféle tényező okozhatja, de az alacsony sűrűség eléréséhez szinte mindig szükség van a LED aktív régiójának előállításához használt n-típusú és p-típusú rétegekre egy rácsos illesztésű hordozón. Ellenkező esetben a diszlokációt bevezetik annak érdekében, hogy a kristályrács szerkezetében levő különbségeket figyelembe vegyék.

Ezért a LED hatékonyságának maximalizálása azt jelenti, hogy a sugárzási rekombinációs sebességet a nem-sugárzó rekombinációs sebességhez viszonyítva növeljük a diszlokációs sűrűség minimalizálásával.

UVC LED-ek

Az ultraibolya (UV) LED-ek alkalmazhatók a vízkezelés, az optikai adattárolás, a kommunikáció, a biológiai ágensek detektálása és a polimer keményítése területén. Az UV spektrális tartomány UVC-tartománya 100 nm és 280 nm közötti hullámhosszokra vonatkozik.

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 LED-ek 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 LED-ek, 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 LED-ek, 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 LED-ek tend to drop in power at wavelengths shorter than 280 nm faster than AlN-based UVC LED-ek 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.

A natív AlN szubsztrátumok álnézetszerű növekedése (azaz az intrinsic AlGaN nagyobb rácsos paramétere úgy helyezkedik el, hogy elasztikusan összenyomják, hogy az AlN-hez illeszkedjen, anélkül, hogy hibákat vezetne be) atomilag sima, alacsony hibarétegeket eredményez, csúcsteljesítményük 265 nm-en, amely megfelel mind a maximális germicid abszorpció, miközben csökkenti a spektrumtól függő abszorpciós szilárdság miatti bizonytalanság hatásait.
Ha bármilyen kérdése van, kérjük, bátran forduljon hozzánk, köszönöm!