UVC LED

UVC er en desinfiseringsmetode som bruker ultrafiolett lys med kort bølgelengde for å drepe eller inaktivere mikroorganismer ved å ødelegge nukleinsyrer og forstyrre deres DNA, slik at de ikke kan utføre vitale cellefunksjoner. UVC-desinfeksjon brukes i en rekke bruksområder, for eksempel mat, luft, industri, forbrukerelektronikk, kontorutstyr, hjemmeelektronikk, smarthus og vannrensing.

Aolittel UVC LED er liten, bølgelengdepresisjon på 265nm, bred applikasjonsmodus, den er egnet for små vannrensere eller bærbare sterilisatorer. Aolittel kan tilby ekstra ODM-løsninger inkludert UVC LED-design for dine tilpassede behov. Vi gjør ideene dine til virkelighet.
â € ¢ Nedenfor er Aolittel UVC LED introduksjon og spesifikasjon.
Hvis du har spesielle krav eller mer informasjon, kan du be om vår produktspesifikasjon og produktsjef.
â € ¢ Hva er den optimale bølgelengden for desinfeksjon?
Det er en misforståelse at 254nm er den optimale bølgelengden for desinfeksjon fordi toppbølgelengden til en lavtrykks kvikksølvlampe (ganske enkelt bestemt av lampens fysikk) er 253,7nm. En bølgelengde på 265 nm er generelt akseptert som det optimale ettersom det er toppen av DNA-absorpsjonskurven. Desinfeksjon og sterilisering skjer imidlertid over en rekke bølgelengder.
â € ¢ UV kvikksølvlamper er blitt ansett som det beste valget for desinfisering og sterilisering. Hvorfor det?
Historisk har kvikksølvlamper vært det eneste alternativet for desinfisering og sterilisering. Med UV-LED-teknologiske fremskritt er det nye alternativer som er mindre, mer robuste, giftfri, lang levetid, energieffektiv og gir mulighet for uendelig av / på-svitsjing. Dette gjør at løsningene kan være mindre, batteridrevet, bærbar og med øyeblikkelig full lysutgang.
â € ¢ Hvordan sammenlignes bølgelengdene til UVC-LED og kvikksølvlamper?
Lavtrykks kvikksølvlamper avgir et nesten monokromatisk lys med en bølgelengde på 253,7nm. Lavtrykks kvikksølvlamper (lysrør) og høytrykks kvikksølvlamper brukes også til desinfisering og sterilisering. Disse lampene har en mye bredere spektral fordeling som inkluderer bakteriedrepende bølgelengder. UVC LED kan produseres for å målrette mot veldig spesifikke og smale bølgelengder. Dette gjør at løsninger kan tilpasses det spesifikke applikasjonsbehovet.

Eksempel på anvendelse:

Etter 9 dager med nedkjøling ser jordbær opplyst med UVC-LED (til høyre) friske ut, men uilluminerte bær er mugne. (Med tillatelse fra U.S. Department of Agriculture)

Et vanlig spørsmål selskaper stiller når de utforsker UVC lysdioder for desinfeksjonsapplikasjoner forholder seg til hvordan UVC lysdioder faktisk fungerer. I denne artikkelen gir vi en forklaring på hvordan denne teknologien fungerer.

Generelle prinsipper for lysdioder

En lysemitterende diode (LED) er en halvlederenhet som avgir lys når en strøm føres gjennom den. Mens veldig rene, defekte frie halvledere (såkalte, iboende halvledere) generelt fører elektrisitet veldig dårlig, kan dopanter føres inn i halvlederen, noe som vil føre til at den enten fører med negativt ladede elektroner (n-type halvleder) eller med positivt ladede hull (p-type halvleder).

En LED består av et p-n-kryss der en p-type halvleder er plassert på toppen av en n-type halvleder. Når en forspenning (eller spenning) brukes, skyves elektroner i n-typen-regionen mot p-typen og på samme måte skyves hull i p-typen materiale i motsatt retning (siden de er positivt ladet) mot n-typen materiale. I krysset mellom p-typen og n-typen materialer vil elektronene og hullene rekombinere, og hver rekombinasjonshendelse vil produsere et kvantum energi som er en iboende egenskap til halvlederen hvor rekombinasjonen skjer.

Sidanotat: elektroner genereres i ledningsbåndet til halvlederen og hull genereres i valensbåndet. Forskjellen i energi mellom ledningsbåndet og valensbåndet kalles båndgapenergi og bestemmes av bindingsegenskapene til halvlederen.

Strålekombinasjon resulterer i produksjon av et enkelt foton av lys med energi og bølgelengde (de to er relatert til hverandre av Plancks ligning) bestemt av båndgapet til materialet som brukes i den aktive delen av enheten. Ikke-strålende rekombinasjon kan også forekomme der energikvantumet som frigjøres av elektronet og hullrekombinasjon produserer varme i stedet for lysfotoner. Disse ikke-strålende rekombinasjonshendelsene (i direkte bandgap-halvledere) involverer midt-gap elektroniske tilstander forårsaket av feil. Siden vi ønsker at LEDene våre skal avgi lys, ikke varme, ønsker vi å øke prosentandelen av strålende rekombinasjoner sammenlignet med ikke-strålende rekombinasjon. En måte å gjøre dette på er å innføre bærer-begrensende lag og kvantebrønner i den aktive regionen av dioden for å prøve å øke konsentrasjonen av elektroner og hull som gjennomgår rekombinasjon under de rette forhold.

En annen nøkkelparameter er imidlertid å redusere konsentrasjonen av defekter som forårsaker ikke-strålende rekombinasjon i den aktive regionen av enheten. Det er grunnen til at dislokasjonstettheten spiller en så viktig rolle i optoelektronikk siden de er en primær kilde til ikke-strålende rekombinasjonssentre. Forskyvninger kan være forårsaket av mange ting, men å oppnå en lav tetthet vil nesten alltid kreve at n-typen og p-typen lagene som brukes for å gjøre det aktive området til LED dyrkes på et gitter-tilpasset underlag. Ellers vil dislokasjoner bli introdusert som en måte å imøtekomme forskjellen i krystallgitterstruktur.

Derfor betyr å maksimere LED-effektiviteten øke den strålende rekombinasjonsfrekvensen relativt til den ikke-strålende rekombinasjonsgraden ved å minimere dislokasjonstettheten.

UVC lysdioder

Ultraviolette (UV) LED har bruksområder innen vannbehandling, optisk datalagring, kommunikasjon, deteksjon av biologisk middel og herding av polymerer. UVC-området i UV-spektralområdet refererer til bølgelengder mellom 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.

Pseudomorf vekst på naturlige AlN-underlag (det er der den større gitterparameteren til det indre AlGaN blir tatt imot ved å komprimere elastisk for å passe på AlN uten å innføre feil) resulterer i atomiske flate, lave defektlag, med topp effekt ved 265 nm, tilsvarende både den maksimale bakteriedrepende absorpsjonen, samtidig som effekten av usikkerhet på grunn av spektralavhengig absorpsjonsstyrke reduseres.
Skulle du ha noen spørsmål, ta gjerne kontakt med oss, takk!