UVC LED

UVC, nükleik asitleri yok ederek ve DNA'larını bozarak mikroorganizmaları öldürmek veya inaktive etmek için kısa dalga boylu ultraviyole ışığı kullanan ve de hayati hücresel işlevleri yerine getiremeyen bir dezenfeksiyon yöntemidir. UVC dezenfeksiyonu gıda, hava, sanayi, Tüketici Elektroniği, ofis ekipmanları, Ev elektroniği, Akıllı ev ve su arıtma gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır.

Aolittel UVC LED küçük, 265nm dalga boyu hassasiyeti, geniş uygulama modu, küçük su arıtıcıları veya taşınabilir sterilizatörler için uygundur. Aolittel, özelleştirilmiş gereksinimleriniz için UVC LED tasarımı da dahil olmak üzere ekstra ODM çözümleri sağlayabilir, fikirlerinizi gerçekleştiririz.
• Aolittel UVC LED tanıtım ve özellikleri aşağıdadır.
Herhangi bir özel gereksinim veya daha fazla bilgi varsa, lütfen ürün özelliklerimizi ve ürün yöneticimizi isteyin.
• Dezenfeksiyon için en uygun dalga boyu nedir?
Düşük basınçlı bir cıvalı lambanın (basitçe lambanın fiziği tarafından belirlenir) pik dalga boyu 253.7nm olduğundan, 254nm'nin dezenfeksiyon için optimum dalga boyu olduğu konusunda bir yanlış kanı vardır. 265 nm dalga boyu genellikle DNA absorpsiyon eğrisinin zirvesi olduğu için optimum olarak kabul edilir. Bununla birlikte, dezenfeksiyon ve sterilizasyon bir dizi dalga boyunda gerçekleşir.
• UV cıva lambaları dezenfeksiyon ve sterilizasyon için en iyi seçenek olarak kabul edilmiştir. Neden?
Tarihsel olarak, cıva lambaları dezenfeksiyon ve sterilizasyon için tek seçenek olmuştur. UV LED teknolojisi ilerledikçe, daha küçük, daha sağlam, toksin içermeyen, uzun ömürlü, enerji tasarruflu ve sonsuz açma / kapama geçişine izin veren yeni seçenekler vardır. Bu, çözümlerin daha küçük, pille çalışan, taşınabilir ve anında tam ışık çıkışı ile olmasını sağlar.
• UVC LED'lerin ve cıva lambalarının dalga boyları nasıl karşılaştırılır?
Düşük basınçlı cıva lambaları 253.7nm dalga boyuna sahip neredeyse tek renkli bir ışık yayar. Dezenfeksiyon ve sterilizasyon için düşük basınçlı cıva lambaları (floresan tüpler) ve yüksek basınçlı cıva lambaları da kullanılır. Bu lambalar antiseptik dalga boylarını içeren çok daha geniş bir spektral dağılıma sahiptir. UVC LED'leri çok spesifik ve dar dalga boylarını hedefleyecek şekilde üretilebilir. Bu, çözümlerin özel uygulama ihtiyacına göre uyarlanmasını sağlar.

Uygulama örneği:

9 günlük soğutmadan sonra, UVC LED'leri (sağda) ile aydınlatılan çilekler taze görünür, ancak aydınlatılmamış meyveler küflüdür. (ABD Tarım Bakanlığı'nın izniyle)

Şirketler dezenfeksiyon uygulamaları için UVC LED'lerini araştırırken sorulan ortak bir soru, UVC LED'lerinin gerçekte nasıl çalıştığıyla ilgilidir. Bu makalede, bu teknolojinin nasıl işlediğine dair bir açıklama sunuyoruz.

LED'lerin Genel Prensipleri

Işık yayan diyot (LED), içinden bir akım geçtiğinde ışık yayan bir yarı iletken cihazdır. Çok saf, arızasız yarı iletkenler (sözde, iç yarı iletkenler) genellikle elektriği çok zayıf iletirken, negatif iletkenleri elektronlarla (n-tipi yarı iletken) veya pozitif yüklü deliklerle iletecek yarı iletkenlere katılabilirler. (p-tipi yarı iletken).

Bir LED, p tipi bir yarı iletkenin n tipi bir yarı iletkenin üzerine yerleştirildiği bir p-n birleşiminden oluşur. Bir ileri sapma (veya voltaj) uygulandığında, n tipi bölgedeki elektronlar p tipi bölgeye doğru itilir ve benzer şekilde p tipi malzemedeki delikler ters yönde itilir (pozitif yüklü oldukları için) n tipi malzemeye doğru. P-tipi ve n-tipi malzemeler arasındaki birleşme noktasında, elektronlar ve delikler yeniden birleşecek ve her bir rekombinasyon olayı, rekombinasyonun meydana geldiği yarı iletkenin kendine özgü bir özelliği olan bir kuantum enerji üretecektir.

Yan not: yarı iletken iletim bandında elektronlar ve değerlik bandında delikler üretilir. İletim bandı ile değerlik bandı arasındaki enerji farkına bant aralığı enerjisi denir ve yarı iletkenin bağlanma özellikleri ile belirlenir.

Işımalı rekombinasyon, cihazın aktif bölgesinde kullanılan malzemenin bant aralığı ile belirlenen, enerji ve dalga boyuna (ikisi Planck denklemiyle birbiriyle ilişkilidir) sahip tek bir ışık fotonunun üretilmesiyle sonuçlanır. Işınımsal olmayan rekombinasyon, elektron ve delik rekombinasyonu tarafından serbest bırakılan kuantum enerjinin ışığın fotonlarından ziyade ısı ürettiği durumlarda da meydana gelebilir. Bu radyasyon olmayan rekombinasyon olayları (doğrudan bant aralığı yarı iletkenlerinde), kusurların neden olduğu orta boşluk elektronik durumlarını içerir. LED'lerimizin ısı değil ışık yaymasını istediğimizden, radyasyon rekombinasyon yüzdesini radyasyon olmayan rekombinasyona kıyasla arttırmak istiyoruz. Bunu yapmanın bir yolu, doğru koşullar altında rekombinasyona uğrayan elektron ve delik konsantrasyonunu arttırmaya çalışmak için diyotun aktif bölgesinde taşıyıcı sınırlayıcı katmanlar ve kuantum kuyuları eklemektir.

Bununla birlikte, başka bir önemli parametre, cihazın aktif bölgesinde radyasyon içermeyen rekombinasyona neden olan kusurların konsantrasyonunu azaltmaktır. Bu nedenle, dislokasyon yoğunluğu, radyasyon içermeyen rekombinasyon merkezlerinin birincil kaynağı oldukları için optoelektronikte bu kadar önemli bir rol oynar. Dislokasyonlar birçok şeyden kaynaklanabilir, ancak düşük bir yoğunluğa ulaşmak neredeyse her zaman LED'in aktif bölgesini kafes uyumlu bir substrat üzerinde büyütmek için kullanılan n tipi ve p tipi katmanları gerektirir. Aksi takdirde, dislokasyonlar kristal kafes yapıdaki farkı karşılamak için bir yol olarak tanıtılacaktır.

Bu nedenle, LED verimliliğini en üst düzeye çıkarmak, çıkık yoğunluklarını en aza indirerek radyasyon olmayan rekombinasyon hızına göre radyasyon rekombinasyon hızının arttırılması anlamına gelir.

UVC LED'leri

Ultraviyole (UV) LED'lerin su arıtma, optik veri depolama, iletişim, biyolojik ajan tespiti ve polimer kürleme alanlarında uygulamaları vardır. UV spektral aralığının UVC bölgesi, 100 nm ila 280 nm arasındaki dalga boylarına karşılık gelir.

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

Doğal AlN substratları üzerinde psödomorfik büyüme (yani, içsel AlGaN'nin daha büyük kafes parametresinin, kusurlar olmadan AlN'ye sığması için elastik olarak sıkıştırılarak), buna karşılık olarak 265 nm'de tepe gücü ile atomik olarak düz, düşük kusurlu katmanlara neden olur. hem maksimum antiseptik absorpsiyon hem de spektral-bağımlı absorpsiyon gücüne bağlı belirsizliğin etkilerini azaltır.
Herhangi bir sorunuz varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin, teşekkürler!