UVC LED

UVC on desinfiointimenetelmä, joka käyttää lyhyen aallonpituuden ultraviolettivaloa tappamaan tai inaktivoimaan mikro-organismit tuhoamalla nukleiinihapot ja hajottamalla niiden DNA: n, jolloin ne eivät pysty suorittamaan elintärkeitä solutoimintoja. UVC-desinfiointia käytetään monissa sovelluksissa, kuten elintarvikkeissa, ilmassa, teollisuudessa, kulutuselektroniikassa, toimistolaitteissa, kodin elektroniikassa, älykkään kodin ja veden puhdistuksessa.

Aolittel UVC LED ovat pieniä, aallonpituustarkkuus 265 nm, laaja käyttötila, se soveltuu pieniin vedenpuhdistajiin tai kannettaviin sterilointilaitteisiin. Aolittel voi tarjota ylimääräisiä ODM-ratkaisuja, mukaan lukien UVC LED -muotoilu räätälöityihin tarpeisiisi, teemme ideoista totta.
â € ¢ Alla on Aolittel UVC LED -ohjeet ja eritelmät.
Jos sinulla on erityisvaatimuksia tai lisätietoja, kysy tuotteemme eritelmiä ja tuotepäällikköä.
â € ¢ Mikä on optimaalinen aallonpituus desinfiointiin?

On väärin käsitys, että 254 nm on optimaalinen aallonpituus desinfiointiin, koska matalapaineisen elohopealampun huippuaallonpituus (yksinkertaisesti lampun fysiikan määrittämä) on 253,7 nm. 265 nm: n aallonpituus hyväksytään yleisesti optimaaliseksi, koska se on DNA: n absorptiokäyrän huippu. Desinfiointia ja sterilointia tapahtuu kuitenkin useilla aallonpituuksilla.
â € ¢ UV-elohopealamppuja on pidetty parhaana vaihtoehtona desinfiointiin ja sterilointiin. Miksi niin?

Historiallisesti elohopealamput ovat olleet ainoa vaihtoehto desinfiointiin ja sterilointiin. UV LED -teknologian edistyessä on uusia vaihtoehtoja, jotka ovat pienempiä, vankempia, myrkkyvapaita, pitkäikäisiä, energiatehokkaita ja sallivat loputtoman kytkemisen päälle / pois päältä. Tämän avulla ratkaisut voivat olla pienempiä, akkukäyttöisiä, kannettavia ja välittömän täyden valonlähteen kanssa.
â € ¢ Miten UVC-ledien ja elohopealamppujen aallonpituuksia verrataan?

Matalapaineiset elohopealamput lähettävät melkein yksiväristä valoa, aallonpituus 253,7 nm. Desinfiointiin ja sterilointiin käytetään myös matalapaineisia elohopealamppuja (loisteputkia) ja korkeapaineisia elohopealamppuja. Näillä lampuilla on paljon laajempi spektrijakauma, joka sisältää germisidiset aallonpituudet. UVC-LED-valoja voidaan valmistaa kohdistamaan hyvin erityisiin ja kapeisiin aallonpituuksiin. Tämä mahdollistaa ratkaisujen räätälöinnin erityiseen sovellustarpeeseen.

Yhdeksän päivän jäähdytyksen jälkeen UVC-LEDillä (oikealla) valaistut mansikat näyttävät tuoreilta, mutta valaisemattomat marjat ovat homeisia. (Yhdysvaltain maatalouden ministeriön suosituksella)

Yleinen kysymys, jonka yritykset esittävät tutkiessaan ultraviolettivalojadesinfiointisovelluksissa liittyy siihen, kuinka UVC-LEDit todella toimivat. Tässä artikkelissa annamme selityksen tämän tekniikan toiminnasta.

LEDien yleiset periaatteet

Valoa emittoiva diodi (LED) on puolijohdelaite, joka emittoi valoa, kun virta kulkee sen läpi. Vaikka erittäin puhtaat, virheettömät puolijohteet (ns. Sisäiset puolijohteet) johtavat sähköä yleensä erittäin heikosti, puolijohteisiin voidaan lisätä lisäaineita, jotka tekevät sen joko käyttämään negatiivisesti varautuneita elektroneja (n-tyyppinen puolijohde) tai positiivisesti varautuneita reikiä (p-tyyppinen puolijohde).

LED koostuu p-n-risteyksestä, jossa p-tyyppinen puolijohde asetetaan n-tyyppisen puolijohteen päälle. Kun eteenpäin suuntautuvaa esijännitettä (tai jännitettä) sovelletaan, n-tyyppisellä alueella olevat elektronit työnnetään kohti p-tyyppistä aluetta ja samoin p-tyyppisen materiaalin reikät työnnetään vastakkaiseen suuntaan (koska ne ovat positiivisesti varautuneita) kohti n-tyyppistä materiaalia. P- ja n-tyyppisten materiaalien välisessä risteyksessä elektronit ja reiät yhdistyvät uudelleen ja jokainen rekombinaatiotapahtuma tuottaa energiamäärän, joka on puolijohteen luontainen ominaisuus, jossa rekombinaatio tapahtuu.

Sivuhuomautus: puolijohteen johtavuuskaistaan ​​syntyy elektroneja ja valenssikaistaan ​​syntyy reikiä. Energiaerot johtavuuskaistan ja valenssikaistan välillä kutsutaan kaistanleveysenergiaksi, ja se määritetään puolijohteen sitoutumisominaisuuksien perusteella.

Säteilevä rekombinaatiotulokset tuottavat yhden valofotonin, jonka energia ja aallonpituus (nämä kaksi liittyvät toisiinsa Planckin yhtälöllä) määritetään laitteen aktiivisella alueella käytetyn materiaalin kaistanleveyden perusteella.Ei-säteilevä rekombinaatiovoi tapahtua myös silloin, kun elektroni- ja reikärekombinaation vapauttama energian kvantti tuottaa lämpöä valon fotonien sijasta. Nämä ei-säteilevät rekombinaatiotapahtumat (suorissa kaistanleveyspuolijohteissa) liittyvät vikojen aiheuttamiin keskivälin elektronisiin tiloihin. Koska haluamme, että ledimme lähettävät valoa, eivät lämpöä, haluamme lisätä säteilevän rekombinaation prosentuaalista määrää säteilyttömän rekombinaation suhteen. Yksi tapa tehdä tämä on viedä kantoainetta rajoittavat kerrokset ja kvantikaivot diodin aktiiviselle alueelle yrittää lisätä elektronien ja reikien pitoisuutta, jotka ovat rekombinoituneina oikeissa olosuhteissa.

Toinen avainparametri on kuitenkin niiden vikojen pitoisuuden vähentäminen, jotka aiheuttavat ei-säteilevää rekombinaatiota laitteen aktiivisella alueella. Siksi dislokaatiotiheydellä on niin tärkeä rooli optoelektroniikassa, koska ne ovat ensisijainen lähde ei-säteileville rekombinaatiokeskuksille. Siirtymät voivat johtua monista asioista, mutta pienen tiheyden saavuttaminen vaatii melkein aina n-tyyppisiä ja p-tyyppisiä kerroksia, joita käytetään LED: n aktiivisen alueen tekemiseen, ristikkäiseen substraattiin. Muutoin siirrot otetaan käyttöön tapana sovittaa ero kidehilarakenteessa.

Siksi LED-hyötysuhteen maksimointi tarkoittaa säteilyn rekombinaationopeuden lisäämistä suhteessa ei-radiatiiviseen rekombinaationopeuteen minimoimalla dislokaatiotiheydet.

UVC-LEDit

Ultraviolettivaloilla (UV) LEDillä on sovelluksia vedenkäsittelyyn, optiseen tiedon varastointiin, viestintään, biologisten aineiden havaitsemiseen ja polymeerikovettamiseen. UV-spektrialueen UVC-alue viittaa aallonpituuksiin välillä 100 nm - 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-LEDit 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-LEDit, 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-LEDit, 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-LEDit tend to drop in power at wavelengths shorter than 280 nm faster than AlN-based UVC-LEDit 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.

Pseudomorfinen kasvu luonnollisissa AlN-substraateissa (ts. Missä sisäisen AlGaN: n suurempi hilaparametri sovitetaan puristamalla sitä elastisesti sopimaan AlN: ään ilman, että syntyy vikoja) johtaa atomisesti litteisiin, pieniin vikakerroksiin, joiden huipputeho on 265 nm, mikä vastaa sekä maksimaalinen germicidal imeytyminen vähentäen samalla spektristä riippuvaisen absorptiolujuuden aiheuttaman epävarmuuden vaikutuksia.
Jos sinulla on kysyttävää, ota rohkeasti yhteyttä, kiitos!