UVC LED

UVC je dezinfekčná metóda, ktorá využíva ultrafialové svetlo s krátkou vlnovou dĺžkou na ničenie alebo inaktiváciu mikroorganizmov ničením nukleových kyselín a narušením ich DNA, čo im umožňuje vykonávať životne dôležité bunkové funkcie. UVC dezinfekcia sa používa v rôznych aplikáciách, ako sú potraviny, vzduch, priemysel, spotrebná elektronika, kancelárske vybavenie, domáca elektronika, inteligentné čistenie domácnosti a čistenie vody.

Aolittel UVC LED sú malé, presnosť vlnovej dĺžky 265 nm, široký aplikačný režim, je vhodný pre malé čističky vody alebo prenosné sterilizátory. Aolittel vám môže dodať špeciálne riešenia ODM vrátane dizajnu UVC LED pre vaše prispôsobené požiadavky, vaše nápady sa splnia.
â € ¢ Nižšie sú Aolittel UVC LED zavedenie a špecifikácie.
Ak máte akékoľvek špeciálne požiadavky alebo ďalšie informácie, požiadajte o špecifikáciu našich produktov a produktového manažéra.
• Aká je optimálna vlnová dĺžka pre dezinfekciu?

Existuje mylná predstava, že 254 nm je optimálna vlnová dĺžka na dezinfekciu, pretože maximálna vlnová dĺžka nízkotlakovej ortuťovej výbojky (jednoducho určená fyzikou výbojky) je 253,7 nm. Vlnová dĺžka 265 nm je všeobecne akceptovaná ako optimálna, pretože predstavuje vrchol absorpčnej krivky DNA. Dezinfekcia a sterilizácia sa však vyskytujú v celom rozsahu vlnových dĺžok.
• Rtuťové výbojky UV boli považované za najlepšiu voľbu pre dezinfekciu a sterilizáciu. Prečo je to tak?

V minulosti boli ortuťové výbojky jedinou možnosťou dezinfekcie a sterilizácie. S pokrokom v technológii UV LED existujú nové možnosti, ktoré sú menšie, robustnejšie, bez toxínov, s dlhou životnosťou, energeticky účinné a umožňujú nekonečné zapínanie / vypínanie. To umožňuje, aby riešenia boli menšie, napájané z batérií, prenosné as okamžitým plným svetelným výkonom.
• Ako sa porovnávajú vlnové dĺžky UVC LED a ortuťových žiaroviek?

Ortuťové výbojky s nízkym tlakom emitujú takmer monochromatické svetlo s vlnovou dĺžkou 253,7 nm. Na dezinfekciu a sterilizáciu sa používajú aj nízkotlakové ortuťové výbojky (žiarivky) a vysokotlakové ortuťové výbojky. Tieto žiarivky majú oveľa širšie spektrálne rozloženie, ktoré zahŕňa germicídne vlnové dĺžky. UVC LED sa dajú vyrábať tak, aby boli zamerané na veľmi špecifické a úzke vlnové dĺžky. Toto umožňuje, aby riešenia boli prispôsobené konkrétnej potrebe aplikácie.

Po 9 dňoch chladenia jahody osvetlené UVC LED (vpravo) vyzerajú svieže, ale nesvietené bobule sú plesnivé. (S privolením Ministerstva poľnohospodárstva USA)

Spoločnosti sa pýtajú, keď skúmajú UVC LEDpre dezinfekčné aplikácie sa týka toho, ako UVC LED skutočne fungujú. V tomto článku uvádzame vysvetlenie spôsobu fungovania tejto technológie.

Všeobecné princípy LED

Svetelná dióda (LED) je polovodičové zariadenie, ktoré emituje svetlo, keď ním prechádza prúd. Aj keď veľmi čisté polovodiče bez defektov (tzv. Vnútorné polovodiče) vo všeobecnosti vedú elektrinu veľmi zle, do polovodiča sa môžu zavádzať dopanty, ktoré spôsobia buď správanie s negatívne nabitými elektrónmi (polovodič typu n), alebo s kladne nabitými otvormi. (polovodič typu p).

LED pozostáva z križovatky p-n, v ktorej je polovodič typu p umiestnený na vrchole polovodiča n-typu. Keď sa aplikuje predpätie vpred (alebo napätie), elektróny v oblasti typu n sa posúvajú smerom k oblasti typu p a podobne sa otvory v materiáli typu p tlačia v opačnom smere (pretože sú pozitívne nabité). smerom k materiálu typu n. Na spoji medzi materiálmi typu p a n sa elektróny a diery rekombinujú a každá rekombinačná udalosť vytvorí kvantum energie, ktorá je vnútornou vlastnosťou polovodiča, kde dôjde k rekombinácii.

Poznámka: elektróny sa generujú vo vodivom pásme polovodiča a vo valenčnom pásme sa generujú diery. Rozdiel v energii medzi vodivým pásmom a valenčným pásmom sa nazýva energia bandgapu a je určená väzbovými charakteristikami polovodiča.

Radiačná rekombináciamá za následok výrobu jediného fotónu svetla s energiou a vlnovou dĺžkou (tieto dva sú navzájom prepojené pomocou Planckovej rovnice) určenej šírkou pásma materiálu použitého v aktívnej oblasti zariadenia.Neradiačná rekombináciamôže nastať aj vtedy, keď kvantum energie uvoľnenej rekombináciou elektrónov a otvorov produkuje teplo skôr ako fotóny svetla. Tieto neradiačné rekombinačné udalosti (v polovodičoch s priamym bandgapom) zahŕňajú elektronické stavy so strednou medzerou spôsobené poruchami. Pretože chceme, aby naše LED diódy vyžarovali svetlo, nie teplo, chceme zvýšiť percento radiačnej rekombinácie v porovnaní s neradiačnou rekombináciou. Jedným spôsobom, ako to dosiahnuť, je zavedenie vrstiev a kvantových jamiek obmedzujúcich nosič do aktívnej oblasti diódy, aby sa pokúsili zvýšiť koncentráciu elektrónov a dier, ktoré prechádzajú rekombináciou za správnych podmienok.

Ďalším kľúčovým parametrom je však zníženie koncentrácie defektov, ktoré spôsobujú neradiačnú rekombináciu v aktívnej oblasti zariadenia. Preto hustota dislokácie zohráva v optoelektronike takú dôležitú úlohu, pretože sú primárnym zdrojom neradiačných rekombinantných centier. Dislokácia môže byť spôsobená mnohými vecami, ale dosiahnutie nízkej hustoty bude takmer vždy vyžadovať, aby sa vrstvy typu n a p používané na výrobu aktívnej oblasti LED pestovali na substráte zodpovedajúcim mriežke. Inak budú dislokácie zavedené ako spôsob, ako prispôsobiť rozdiel v štruktúre kryštálovej mriežky.

Preto maximalizácia účinnosti LED znamená zvýšenie rýchlosti radiačnej rekombinácie v porovnaní s rýchlosťou neradiačnej rekombinácie minimalizáciou dislokačných hustôt.

UVC LED

Ultrafialové (UV) LED diódy majú uplatnenie v oblasti úpravy vody, ukladania optických dát, komunikácie, detekcie biologických činiteľov a polymerizácie. UVC oblasť UV spektrálneho rozsahu sa vzťahuje na vlnové dĺžky medzi 100 nm a 280 nm.

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

Pseudomorfný rast na natívnych substrátoch AlN (to je miesto, kde je väčší parameter mriežky vnútorného AlGaN prispôsobený elastickým stláčaním tak, aby pasoval na AlN bez zavádzania defektov), ​​vedie k atómovo plochým vrstvám s nízkym defektom, so špičkovým výkonom pri 265 nm, čo zodpovedá tak maximálna germicídna absorpcia, ako aj zníženie účinkov neistoty v dôsledku absorpčnej sily závislej od spektra.
Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať, ďakujeme!