UVC LED

UVC er en desinfektionsmetode, der bruger ultraviolet lys med kort bølgelængde til at dræbe eller inaktivere mikroorganismer ved at ødelægge nukleinsyrer og forstyrre deres DNA, så de ikke er i stand til at udføre vitale cellulære funktioner. UVC-desinfektion bruges i en række anvendelser, såsom mad, luft, industri, forbrugerelektronik, kontorudstyr, hjemmeelektronik, smarthus og vandrensning.

Aolittel UVC LED er lille, bølgelængde-præcision på 265nm, bred applikationstilstand, den er velegnet til små vandrensere eller bærbare sterilisatorer. Aolittel kan levere ekstra ODM-løsninger inklusive UVC LED-design til dine tilpassede krav. Vi gør dine ideer til virkelighed.
â € ¢ Nedenfor vises Aolittel UVC LED introduktion og specifikation.
Hvis der er specielle krav eller flere oplysninger, bedes vores produktspecifikation og produktchef.
â € ¢ Hvad er den optimale bølgelængde til desinfektion?
Der er en misforståelse af, at 254nm er den optimale bølgelængde til desinfektion, fordi topbølgelængden af ​​en lavtryks kviksølvlampe (simpelthen bestemt af lampens fysik) er 253,7nm. En bølgelængde på 265 nm accepteres generelt som det optimale, da det er toppen af ​​DNA-absorptionskurven. Desinfektion og sterilisering forekommer imidlertid over en række bølgelængder.
â € ¢ UV-kviksølvlamper er blevet betragtet som det bedste valg til desinfektion og sterilisering. Hvorfor det?
Historisk set har kviksølvlamper været den eneste mulighed for desinfektion og sterilisering. Med UV-LED-teknologiske fremskridt er der nye muligheder, der er mindre, mere robuste, toksinfrie, langvarige, energieffektive og giver mulighed for uendelig tænd / sluk-switching. Dette gør det muligt for løsninger at være mindre, batteridrevet, bærbar og med øjeblikkelig fuld lyseffekt.
â € ¢ Hvordan sammenlignes bølgelængderne med UVC LED og kviksølvlamper?
Kviksølvlamper med lavt tryk udsender et næsten monokromatisk lys med en bølgelængde på 253,7 nm. Kviksølvlamper med lavt tryk (lysstofrør) og kviksølvlamper med højt tryk anvendes også til desinfektion og sterilisering. Disse lamper har en meget bredere spektral fordeling, der inkluderer bakteriedræbende bølgelængder. UVC-LED'er kan fremstilles til at målrette mod meget specifikke og smalle bølgelængder. Dette gør det muligt at skræddersy løsninger til det særlige applikationsbehov.

Eksempel på anvendelse:

Efter 9 dages køling ser jordbær, der er oplyst med UVC-LED'er (til højre), friske ud, men uilluminerede bær er mugne. (Med tilladelse fra U.S. Department of Agriculture)

Et almindeligt spørgsmål, som virksomheder stiller, når de udforsker UVC-LED'er til desinfektionsapplikationer, vedrører, hvordan UVC-LED'er faktisk fungerer. I denne artikel giver vi en forklaring på, hvordan denne teknologi fungerer.

Generelle principper for lysdioder

En lysemitterende diode (LED) er en halvlederenhed, der udsender lys, når en strøm ledes gennem den. Selvom meget rene, defektfrie halvledere (såkaldte iboende halvledere) generelt leder elektricitet meget dårligt, kan dopanter indføres i halvlederen, hvilket vil gøre det enten at lede med negativt ladede elektroner (n-type halvleder) eller med positivt ladede huller (p-type halvleder).

En LED består af et p-n-kryds, hvor en p-type halvleder placeres oven på en n-type halvleder. Når der bruges en forspændt forspænding (eller spænding), skubbes elektroner i n-typen-regionen mod p-type-området, og ligeledes skubbes huller i p-type-materialet i den modsatte retning (da de er positivt ladet) mod n-typen materiale. Ved krydset mellem materialerne af p-typen og n-typen rekombineres elektroner og huller, og hver rekombinationsbegivenhed vil producere et kvantum energi, der er en iboende egenskab ved halvlederen, hvor rekombinationen forekommer.

Sidebesked: Elektroner genereres i halvlederens ledningsbånd og huller genereres i valensbåndet. Forskellen i energi mellem ledningsbåndet og valensbåndet kaldes båndhullsenergien og bestemmes af halvlederens bindingsegenskaber.

Strålende rekombination resulterer i produktionen af ​​en enkelt foton af lys med en energi og bølgelængde (de to er relateret til hinanden ved hjælp af Plancks ligning) bestemt af båndhullet for det materiale, der bruges i det aktive område af enheden. Ikke-strålende rekombination kan også forekomme, hvor energikvantumet frigivet af elektron og hulrekombination producerer varme snarere end fotoner af lys. Disse ikke-strålende rekombinationsbegivenheder (i direkte bandgap-halvledere) involverer mellemrum elektroniske tilstande forårsaget af defekter. Da vi vil have, at vores LED'er udsender lys, ikke varme, ønsker vi at øge procentdelen af ​​strålende rekombination sammenlignet med ikke-strålende rekombination. En måde at gøre dette på er at introducere bærerindeslutende lag og kvantebrønde i den aktive region af dioden for at forsøge at øge koncentrationen af ​​elektroner og hul, der gennemgår rekombination under de rette betingelser.

En anden nøgleparameter er imidlertid at reducere koncentrationen af ​​defekter, der forårsager ikke-strålende rekombination i det aktive område af enheden. Derfor spiller dislokationstætheden en så vigtig rolle i optoelektronik, da de er en primær kilde til ikke-strålende rekombinationscentre. Dislokationer kan være forårsaget af mange ting, men at opnå en lav tæthed kræver næsten altid, at n-typen og p-typen lag, der bruges til at gøre det aktive område af LED, dyrkes på et gitter-matchet underlag. Ellers introduceres dislokationer som en måde at imødekomme forskellen i krystalgitterstruktur.

Derfor betyder maksimering af LED-effektivitet at øge den strålende rekombinationshastighed i forhold til den ikke-strålende rekombinationshastighed ved at minimere dislokationstætheder.

UVC lysdioder

Ultraviolette (UV) LED'er har applikationer inden for vandbehandling, optisk datalagring, kommunikation, detektion af biologisk middel og polymerhærdning. UVC-området i UV-spektralområdet henviser til bølgelængder mellem 100 nm til 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 lysdioder 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 lysdioder, 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 lysdioder, 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 lysdioder tend to drop in power at wavelengths shorter than 280 nm faster than AlN-based UVC lysdioder 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.

Pseudomorfisk vækst på native AlN-underlag (det er, hvor den større gitterparameter af det indre AlGaN optages ved at komprimere elastisk for at passe på AlN uden at indføre defekter) resulterer i atomisk flade, lave defektlag med spidseffekt ved 265 nm, svarende til både den maksimale bakteriedræbende absorption, samtidig med at de reducerer virkningerne af usikkerhed på grund af spektralafhængig absorptionsstyrke.
Hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at kontakte os, tak!