UVC LED

UVC je metoda dezinfekcije, ki uporablja ultravijolično svetlobo na kratki valovni dolžini za ubijanje ali inaktivacijo mikroorganizmov z uničenjem nukleinskih kislin in porušitvijo njihove DNK, ne da bi lahko opravljali vitalne celične funkcije. UVC dezinfekcija se uporablja v različnih aplikacijah, kot so hrana, zrak, industrija, potrošniška elektronika, pisarniška oprema, domača elektronika, pametni dom in čiščenje vode.

Aolittel UVC LED so majhne, ​​valovne dolžine natančnosti 265nm, širok način uporabe, primeren je za majhne čistilnike vode ali prenosne sterilizatorje. Aolittel lahko za vaše potrebe pripravi dodatne ODM rešitve, vključno z UVC LED zasnovo, vaše ideje uresničimo.
â € ¢ Spodaj so predstavljeni in specifikacije Aolittel UVC LED.
Če imate kakršne koli posebne zahteve ali več informacij, prosite za specifikacije naših izdelkov in vodje izdelkov.
â € ¢ Kakšna je optimalna valovna dolžina za dezinfekcijo?

Obstaja napačno prepričanje, da je 254nm optimalna valovna dolžina za dezinfekcijo, ker je največja valovna dolžina živosrebrne žarnice z nizkim pritiskom (preprosto določena s fiziko sijalke) 253,7nm. Valovna dolžina 265nm je na splošno sprejeta kot optimalna, saj je to vrh krivulje absorpcije DNK. Vendar se dezinfekcija in sterilizacija izvajata v različnih valovnih dolžinah.
â € ¢ UV živosrebrne žarnice veljajo za najboljšo izbiro za dezinfekcijo in sterilizacijo. Zakaj je tako?

Zgodovinsko so žive živosrebrne svetilke bile edina možnost za dezinfekcijo in sterilizacijo. Z napredkom tehnologije UV LED obstajajo nove možnosti, ki so manjše, bolj robustne, brez strupov, dolgo življenjsko dobo, energijsko učinkovite in omogočajo neskončno vklop / izklop. To omogoča, da so rešitve manjše, prenosni z baterijo, prenosni in s takojšnjo popolno svetlobo.
â € ¢ Kako se primerjajo valovne dolžine UVC LED in živosrebrnih žarnic?

Živosrebrne svetilke z nizkim tlakom oddajajo skoraj enobarvno svetlobo z valovno dolžino 253,7 nm. Za razkuževanje in sterilizacijo se uporabljajo tudi nizkotlačne živosrebrne sijalke (fluorescentne cevi) in visokotlačne živosrebrne sijalke. Te svetilke imajo veliko širšo spektralno porazdelitev, ki vključuje germicidne valovne dolžine. UVC LED lahko izdelamo za ciljanje na zelo specifične in ozke valovne dolžine. To omogoča, da se rešitve prilagodijo posebnim potrebam aplikacij.

Po 9 dneh hlajenja jagode, osvetljene z UVC LED-ji (desno), izgledajo sveže, vendar so nerazsvetljene jagode plesnive. (Z dovoljenjem ameriškega ministrstva za kmetijstvo)

Pogosto vprašanje, ki si ga zastavijo podjetja, ko raziskujejo UVC LEDse za aplikacije za dezinfekcijo nanaša na to, kako dejansko delujejo UVC LED. V tem članku ponujamo razlago, kako ta tehnologija deluje.

Splošna načela LED

Svetlobna dioda (LED) je polprevodniška naprava, ki oddaja svetlobo, ko skozinjo prehaja tok. Medtem ko zelo čisti polprevodniki brez okvare (tako imenovani, intrinzični polprevodniki) ponavadi vodijo električno energijo zelo slabo, se lahko v polprevodnik vnesejo dopantne hlače, zaradi česar lahko bodisi delujejo z negativno nabitimi elektroni (polprevodnik n-tipa) bodisi s pozitivno nabitimi luknjami (polprevodnik tipa p).

LED je sestavljen iz p-n stičišča, kjer je polprevodnik tipa p postavljen na vrh polprevodnika n tipa. Ko se uporabi premik naprej (ali napetost) naprej, se elektroni v območju n-tipa potisnejo proti območju p-tipa in prav tako luknje v materialu tipa p potisnejo v nasprotno smer (ker so pozitivno nabiti) proti materialu n-vrste. Na stičišču med materiali p-tipa in n-tipa se bodo elektroni in luknje rekombinirali, vsak rekombinacijski dogodek pa bo ustvaril kvant energije, ki je lastna lastnost polprevodnika, kjer pride do rekombinacije.

Stranska nota: v prevodnem pasu polprevodnika nastanejo elektroni, v valenčnem pasu pa luknje. Razlika v energiji med prevodnim pasom in valenčnim pasom se imenuje pasovna energija in je določena z veznimi lastnostmi polprevodnika.

Radiativna rekombinacijapovzroči nastanek enega samega fotona svetlobe z energijo in valovno dolžino (oba sta povezana med seboj po Planckovi enačbi), določena s pasom materiala, uporabljenega v aktivnem območju naprave.Neradiativna rekombinacijalahko pride tudi tam, kjer kvant energije, ki jo sproščata rekombinacija elektronov in lukenj, proizvaja toploto in ne fotone svetlobe. Ti neradiativni rekombinacijski dogodki (v polprevodnikih z neposrednim pasom) vključujejo elektronska stanja srednjih rež, ki jih povzročajo okvare. Ker želimo, da naše LED diode oddajajo svetlobo in ne toplote, želimo povečati odstotek sevalne rekombinacije v primerjavi z neradiacijsko rekombinacijo. Eden od načinov za to je, da v aktivno diodo diode vnesemo plasti, ki omejujejo nosilce, in kvantne vdolbinice, da bi poskušali povečati koncentracijo elektronov in luknjo, ki se pod ustreznimi pogoji podvržejo rekombinaciji.

Drugi ključni parameter je zmanjšanje koncentracije napak, ki povzročajo neradiacijsko rekombinacijo v aktivnem območju naprave. Zato ima gostota dislokacij tako pomembno vlogo v optoelektroniki, saj so glavni vir neradiativnih rekombinacijskih centrov. Dislokacije lahko povzročijo številne stvari, vendar bo za doseganje nizke gostote skoraj vedno potreben sloj n-tipa in p-tipa, ki se uporablja za izdelavo aktivnega območja LED na goji podlagi. V nasprotnem primeru bodo dislokacije uvedene kot način za odpravo razlike v strukturi kristalne rešetke.

Zato maksimiranje učinkovitosti LED pomeni povečanje stopnje sevanja rekombinacije glede na stopnjo ne radiacijske rekombinacije z zmanjšanjem gostote dislokacije.

UVC LED

Ultravijolične (UV) LED diode imajo aplikacije na področju čiščenja vode, shranjevanja optičnih podatkov, komunikacij, odkrivanja bioloških snovi in ​​polimerizacije. Območje UVC spektralnega območja se nanaša na valovne dolžine med 100 nm do 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.

Psevdomorfna rast na izvornih podlagah AlN (to je tam, kjer se nastavi večji parameter rešetke intrinzičnega AlGaN tako, da ga elastično stisne, da se prilega na AlN, ne da bi prišlo do napak), nastanejo atomsko ravne, nizke okvarjene plasti z največjo močjo pri 265 nm, kar ustreza največja absorpcija bakterij, hkrati pa zmanjšuje učinke negotovosti zaradi spektralno odvisne absorpcijske moči.
Če imate kakršna koli vprašanja, se obrnite na nas, hvala!