UVC LED

UVC는 단파장 자외선을 사용하여 핵산을 파괴하고 DNA를 파괴하여 미생물을 죽이거나 비활성화하여 중요한 세포 기능을 수행 할 수없는 소독 방법입니다. UVC 소독은 식품, 공기, 산업, 가전, 사무 기기, 가전, 스마트 홈 및 정수와 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

Aolittel UVC LED는 265nm의 작은 파장 정밀도, 넓은 적용 모드로 소형 정수기 또는 휴대용 멸균기에 적합합니다. Aolittel은 맞춤형 요구 사항에 맞는 UVC LED 디자인을 포함한 추가 ODM 솔루션을 제공 할 수 있으므로 아이디어를 실현할 수 있습니다.
• Aolittel UVC LED 소개 및 사양은 다음과 같습니다.
특별한 요구 사항이나 추가 정보가있는 경우 제품 사양 및 제품 관리자를 요청하십시오.
• 소독을위한 최적의 파장은 무엇입니까?
저압 수은 램프의 피크 파장 (램프의 물리학에 의해 간단히 결정됨)이 253.7nm이기 때문에 254nm가 소독을위한 최적의 파장이라는 오해가 있습니다. 265nm의 파장은 일반적으로 DNA 흡수 곡선의 피크이므로 최적으로 받아 들여집니다. 그러나 소독 및 멸균은 다양한 파장에서 발생합니다.
• UV 수은 램프는 소독 및 멸균에 가장 적합한 것으로 간주되었습니다. 왜 그런 겁니까?
역사적으로 수은 램프는 소독 및 멸균을위한 유일한 옵션이었습니다. UV LED 기술이 발전함에 따라 더 작고 더 강력하고 독소가 없으며 수명이 길고 에너지 효율이 높고 무한한 온 / 오프 스위칭을 허용하는 새로운 옵션이 있습니다. 이를 통해 솔루션은 더 작고 배터리로 작동하며 휴대 가능하며 즉각적인 전체 광선 출력이 가능합니다.
• UVC LED와 수은 램프의 파장은 어떻게 비교됩니까?
저압 수은 램프는 253.7nm 파장의 거의 단색광을 방출합니다. 저압 수은 램프 (형광 튜브) 및 고압 수은 램프는 소독 및 멸균에도 사용됩니다. 이 램프는 살균 파장을 포함하는 훨씬 더 넓은 스펙트럼 분포를 가지고 있습니다. UVC LED는 매우 구체적이고 좁은 파장을 목표로 제조 될 수 있습니다. 이를 통해 솔루션을 특정 애플리케이션 요구에 맞출 수 있습니다.

적용 예 :

냉장 9 일 후 UVC LED로 조명 된 딸기 (오른쪽)는 신선 해 보이지만 조명되지 않은 베리는 곰팡이가 있습니다. (미국 농무부 제공)

소독 응용 프로그램에 대해 UVC LED를 탐색 할 때 회사가 묻는 일반적인 질문은 UVC LED가 실제로 작동하는 방식과 관련이 있습니다. 이 기사에서는이 기술의 작동 방식에 대해 설명합니다.

LED의 일반적인 원리

발광 다이오드 (LED)는 전류가 통과 할 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 매우 순수하고 결함이없는 반도체 (소위 진성 반도체)는 일반적으로 전기를 매우 열악하게 전도하지만, 도펀트는 반도체에 도입되어 음전하 전자 (n 형 반도체) 또는 양전하 홀로 전도 될 수 있습니다. (p 형 반도체).

LED는 p 형 반도체가 n 형 반도체 위에 놓이는 p-n 접합으로 구성됩니다. 순방향 바이어스 (또는 전압)가인가되면, n 형 영역의 전자는 p 형 영역을 향해 밀려 나고, 마찬가지로 p 형 재료의 홀은 반대 방향으로 밀린다 (양으로 대전되기 때문에) n 형 재료를 향해. p 형 재료와 n 형 재료의 접합부에서, 전자와 정공은 재결합 될 것이고 각각의 재결합 이벤트는 재결합이 발생하는 반도체의 고유 특성 인 양자 에너지를 생성 할 것이다.

참고 사항 : 전자는 반도체의 전도대에서 생성되고 홀은 원자가 대에서 생성됩니다. 전도대와 가전 자대 사이의 에너지 차이를 밴드 갭 에너지라고하며 반도체의 결합 특성에 의해 결정됩니다.

복사 재결합은 장치의 활성 영역에서 사용되는 재료의 밴드 갭에 의해 결정된 에너지 및 파장 (두 개의 플랑크 방정식에 의해 서로 관련됨)을 갖는 단일 광자의 광을 생성하게한다. 전자와 정공 재조합에 의해 방출 된 양자 에너지가 광자보다 열을 생성하는 경우에도 비 방사성 재조합이 발생할 수 있습니다. 이러한 비 방사성 재조합 이벤트 (직접 밴드 갭 반도체에서)는 결함으로 인한 중간 갭 전자 상태를 포함합니다. 우리는 LED가 열이 아닌 빛을 방출하기를 원하기 때문에, 비 복사 재결합에 비해 복사 재결합의 비율을 증가시키고 싶습니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 다이오드의 활성 영역에 캐리어 제한 층과 양자 우물을 도입하여 올바른 조건에서 재결합되는 전자와 정공의 농도를 높이는 것입니다.

그러나, 다른 주요 파라미터는 장치의 활성 영역에서 비 방사성 재조합을 야기하는 결함의 농도를 감소시키는 것이다. 이것이 전위 밀도가 비 방사성 재조합 센터의 주요 공급원이기 때문에 광전자 공학에서 전위 밀도가 중요한 역할을하는 이유이다. 전위는 많은 것들에 의해 야기 될 수 있지만, 저밀도를 달성하기 위해서는 LED의 활성 영역이 격자 정합 기판 상에 성장되도록하기 위해 사용되는 n 형 및 p 형 층이 거의 항상 필요할 것이다. 그렇지 않으면, 결정 격자 구조의 차이를 수용하기위한 방법으로 전위가 도입 될 것이다.

따라서, LED 효율을 최대화하는 것은 전위 밀도를 최소화함으로써 비 방사성 재조합 속도에 비해 방사성 재조합 속도를 증가시키는 것을 의미한다.

UVC LED

자외선 (UV) LED는 수처리, 광학 데이터 저장, 통신, 생물학적 작용제 검출 및 폴리머 경화 분야에 응용됩니다. UV 스펙트럼 범위의 UVC 영역은 100 nm 내지 280 nm의 파장을 지칭한다.

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.

고유 AlN 기판에서의 유사 성장 (즉, 결함을 유발하지 않고 AlN에 맞도록 탄성 압축함으로써 고유 AlGaN의 더 큰 격자 파라미터가 수용되는 경우)은 265 nm에서 피크 전력을 갖는 원자 적으로 평탄하고 낮은 결함 층을 초래한다. 스펙트럼에 따른 흡수 강도로 인한 불확실성의 영향을 줄이는 동시에 최대 살균 흡수.
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