LED UVC

UVC este o metodă de dezinfectare care folosește lumina ultravioletă de lungime de undă scurtă pentru a ucide sau inactiva microorganismele distrugând acizii nucleici și perturbând ADN-ul lor, lăsându-i incapabili să îndeplinească funcții celulare vitale. Dezinfecția UVC este utilizată într-o varietate de aplicații, cum ar fi alimente, aer, industrie, electronice de consum, echipamente de birou, electronice de uz casnic, purificare inteligentă pentru casă și apă.

Aolittel UVC LED-urile sunt mici, cu o precizie a lungimii de undă de 265 nm, modul de aplicare larg, este potrivit pentru purificatoare de apă mici sau sterilizatoare portabile. Aolittel poate oferi soluții ODM suplimentare, inclusiv design LED UVC pentru cerințele dvs. personalizate, vă facem ideile să devină realitate.
â € ¢ Mai jos sunt prezentate și specificații LED Aolittel UVC.
Dacă aveți vreo cerință specială sau mai multe informații, vă rugăm să solicitați specificațiile produselor și managerul de produs.
• Care este lungimea de undă optimă pentru dezinfectare?

Există o concepție greșită că 254 nm este lungimea de undă optimă pentru dezinfectare, deoarece lungimea de undă de vârf a unei lămpi cu mercur cu presiune joasă (pur și simplu determinată de fizica lămpii) este de 253,7 nm. O lungime de undă de 265 nm este, în general, acceptată drept optimă, deoarece este vârful curbei de absorbție a ADN-ului. Cu toate acestea, dezinfectarea și sterilizarea apar pe o gamă de lungimi de undă.
• Lămpile cu mercur UV au fost considerate cea mai bună alegere pentru dezinfectare și sterilizare. De ce este asta?

Istoric, lămpile cu mercur au fost singura opțiune pentru dezinfectare și sterilizare. Odată cu avansarea tehnologiei UV LED, există noi opțiuni care sunt mai mici, mai robuste, fără toxine, cu durată lungă de viață, eficiente din punct de vedere energetic și permit o comutare infinită de pornire / oprire. Acest lucru permite soluțiilor să fie mai mici, cu baterie, portabile și cu o ieșire instantanee de lumină completă.
• Cum se compară lungimile de undă ale LED-urilor UVC și ale lămpilor cu mercur?

Lămpile cu mercur de joasă presiune emit o lumină aproape monocromatică cu o lungime de undă de 253,7 nm. Lămpile cu mercur de înaltă presiune (tuburi fluorescente) și lămpile cu mercur de înaltă presiune sunt de asemenea utilizate pentru dezinfectarea și sterilizarea. Aceste lămpi au o distribuție spectrală mult mai largă care include lungimi de undă germicide. LED-urile UVC pot fi fabricate pentru a viza lungimi de undă foarte specifice și înguste. Acest lucru permite soluțiile adaptate nevoilor specifice ale aplicației.

După 9 zile de refrigerare, căpșunile luminate de LED-urile UVC (dreapta) arată proaspete, dar fructele neiluminate sunt mucegăite. (Curtoazie a Departamentului Agriculturii din SUA)

O întrebare comună pe care o pun companiile când explorează LED-urile UVCpentru aplicațiile de dezinfectare se referă la modul în care funcționează efectiv ledurile UVC. În acest articol, oferim o explicație a modului în care funcționează această tehnologie.

Principii generale ale LED-urilor

O diodă care emite lumină (LED) este un dispozitiv semiconductor care emite lumină când trece un curent prin ea. Deși semiconductoarele foarte pure, fără defecte (așa-numitele semiconductoare intrinseci), în general, conduc electricitatea foarte slab, dopanții pot fi introduși în semiconductor, ceea ce îl va face să conducă cu electroni încărcați negativ (semiconductor de tip n) sau cu găuri încărcate pozitiv (semiconductor de tip p).

Un LED constă dintr-o joncțiune p-n unde un semiconductor de tip p este așezat deasupra unui semiconductor de tip n. Când se aplică o polarizare înainte (sau tensiune), electronii din regiunea de tip n sunt împinși spre regiunea de tip p și, de asemenea, găurile din materialul de tip p sunt împinse în direcția opusă (deoarece sunt încărcate pozitiv) spre materialul de tip n. La joncțiunea dintre materialele de tip p și n, electronii și găurile se vor recombina și fiecare eveniment de recombinare va produce o cantitate de energie care este o proprietate intrinsecă a semiconductorului în care are loc recombinarea.

Notă marginală: electronii sunt generați în banda de conducere a semiconductorului și găurile sunt generate în banda de valență. Diferența de energie între banda de conducere și banda de valență se numește energie bandgap și este determinată de caracteristicile de legare ale semiconductorului.

Recombinarea radiativăare ca rezultat producerea unui singur foton de lumină cu energie și lungime de undă (cele două sunt legate între ele de ecuația lui Planck) determinată de banda de bandă a materialului utilizat în regiunea activă a dispozitivului.Recombinare neradiativăpoate apărea și atunci când cantitatea de energie eliberată de recombinarea electronilor și a găurilor produce căldură și nu fotoni de lumină. Aceste evenimente non-radiative de recombinare (în semiconductori cu bandă directă) implică stări electronice cu decalaj mediu cauzate de defecte. Deoarece ne dorim ca LED-urile noastre să emită lumină, nu căldură, dorim să creștem procentul de recombinare radiativă în comparație cu recombinarea nonradiativă. O modalitate de a face acest lucru este de a introduce straturi care conțin purtători și puțuri cuantice în regiunea activă a diodei pentru a încerca să crească concentrația de electroni și gaura care sunt supuse recombinării în condiții potrivite.

Cu toate acestea, un alt parametru cheie este reducerea concentrației de defecte care provoacă recombinarea nonradiativă în regiunea activă a dispozitivului. De aceea, densitatea dislocării joacă un rol atât de important în optoelectronică, deoarece sunt o sursă primară de centre de recombinare neradiativă. Dislocările pot fi cauzate de multe lucruri, dar obținerea unei densități scăzute va necesita aproape întotdeauna straturile de tip n și de tip p folosite pentru a face ca regiunea activă a LED-ului să fie cultivată pe un substrat adaptat la rețea. În caz contrar, dislocările vor fi introduse ca o modalitate de a adapta diferența de structură de cristale.

Prin urmare, maximizarea eficienței LED-urilor înseamnă creșterea ratei de recombinare radiativă în raport cu rata de recombinare neradiativă prin minimizarea densităților de dislocare.

LED-uri UVC

LED-urile ultraviolete (UV) au aplicații în domeniul tratării apei, stocării optice a datelor, comunicațiilor, detectarea agenților biologici și întărirea polimerilor. Regiunea UVC din domeniul spectral UV se referă la lungimi de undă cuprinse între 100 nm și 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. LED-uri UVC 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 LED-uri UVC, 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 LED-uri UVC, which leads to an increase in non-radiative recombination (defects). This effect seems to get worse at higher Al concentration so that sapphire-based LED-uri UVC tend to drop in power at wavelengths shorter than 280 nm faster than AlN-based LED-uri UVC 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.

Creșterea pseudomorfă pe substraturi AlN native (adică parametrul mai mare de zăcământ al AlGaN intrinsec este acomodat prin comprimarea elastică pentru a se încadra pe AlN fără a introduce defecte) are ca rezultat straturi atomice plate cu defecte mici, cu putere maximă la 265 nm, corespunzând la atât absorbția germicidă maximă, cât și reducerea efectelor incertitudinii datorită puterii de absorbție dependente spectral.
Dacă aveți întrebări, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați, mulțumesc!