Đèn LED UVC

UVC là phương pháp khử trùng sử dụng ánh sáng cực tím bước sóng ngắn để tiêu diệt hoặc làm bất hoạt vi sinh vật bằng cách phá hủy axit nucleic và phá vỡ DNA của chúng, khiến chúng không thể thực hiện các chức năng quan trọng của tế bào. Khử trùng UVC được sử dụng trong nhiều ứng dụng, như thực phẩm, không khí, công nghiệp, Điện tử tiêu dùng, thiết bị văn phòng, Điện tử gia dụng, Nhà thông minh và lọc nước.

Aolittel UVC LED có kích thước nhỏ, độ chính xác bước sóng 265nm, chế độ ứng dụng rộng, phù hợp với máy lọc nước nhỏ hoặc máy tiệt trùng cầm tay. Aolittel có thể cung cấp thêm các giải pháp ODM bao gồm thiết kế LED UVC cho các yêu cầu tùy chỉnh của bạn, chúng tôi biến ý tưởng của bạn thành hiện thực.
Dưới đây là phần giới thiệu và thông số kỹ thuật LED Aolittel UVC.
Nếu có bất kỳ yêu cầu đặc biệt hoặc nhiều thông tin hơn xin vui lòng yêu cầu thông số kỹ thuật sản phẩm và quản lý sản phẩm của chúng tôi.
â € Bước sóng tối ưu để khử trùng là gì?
Có một quan niệm sai lầm rằng 254nm là bước sóng tối ưu để khử trùng vì bước sóng cực đại của đèn thủy ngân áp suất thấp (được xác định đơn giản bởi vật lý của đèn) là 253,7nm. Bước sóng 265nm thường được chấp nhận là tối ưu vì đây là đỉnh của đường cong hấp thụ DNA. Tuy nhiên, khử trùng và khử trùng xảy ra trong một loạt các bước sóng.
• Đèn thủy ngân UV đã được coi là lựa chọn tốt nhất để khử trùng và khử trùng. Tại sao vậy?
Trong lịch sử, đèn thủy ngân là lựa chọn duy nhất để khử trùng và khử trùng. Với những tiến bộ công nghệ UV LED, có những lựa chọn mới nhỏ hơn, mạnh mẽ hơn, không độc tố, sống lâu, tiết kiệm năng lượng và cho phép bật / tắt vô hạn. Điều này cho phép các giải pháp nhỏ hơn, chạy bằng pin, di động và có ánh sáng đầy đủ tức thì.
â € Làm thế nào để bước sóng của đèn LED UVC và đèn thủy ngân so sánh?
Đèn thủy ngân áp suất thấp phát ra ánh sáng gần như đơn sắc với bước sóng là 253,7nm. Đèn thủy ngân áp suất thấp (ống huỳnh quang) và đèn thủy ngân áp suất cao cũng được sử dụng để khử trùng và khử trùng. Những đèn này có phân bố quang phổ rộng hơn nhiều bao gồm các bước sóng diệt khuẩn. Đèn LED UVC có thể được sản xuất để nhắm mục tiêu các bước sóng rất cụ thể và hẹp. Điều này cho phép các giải pháp được điều chỉnh theo nhu cầu ứng dụng cụ thể.

Ví dụ về ứng dụng:

Sau 9 ngày làm lạnh, dâu tây được chiếu sáng bằng đèn LED UVC (phải) trông tươi, nhưng quả mọng không bị mốc. (Được phép của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ)

Một câu hỏi phổ biến mà các công ty đặt ra khi khám phá đèn LED UVC cho các ứng dụng khử trùng liên quan đến cách đèn LED UVC thực sự hoạt động. Trong bài viết này, chúng tôi cung cấp một lời giải thích về cách thức hoạt động của công nghệ này.

Nguyên tắc chung của đèn LED

Diode phát sáng (LED) là một thiết bị bán dẫn phát ra ánh sáng khi có dòng điện chạy qua nó. Mặc dù các chất bán dẫn rất tinh khiết, không có khuyết tật (được gọi là chất bán dẫn nội tại) thường dẫn điện rất kém, các chất dẫn điện có thể được đưa vào chất bán dẫn sẽ làm cho nó dẫn điện với các electron tích điện âm (bán dẫn loại n) hoặc có lỗ tích điện dương (chất bán dẫn loại p).

Một đèn LED bao gồm một tiếp giáp p-n trong đó một chất bán dẫn loại p được đặt lên trên một chất bán dẫn loại n. Khi áp dụng phân cực thuận (hoặc điện áp), các electron trong vùng loại n được đẩy về phía loại p và, tương tự, các lỗ trên vật liệu loại p được đẩy theo hướng ngược lại (vì chúng tích điện dương) đối với vật liệu loại n. Tại điểm nối giữa vật liệu loại p và loại n, các electron và lỗ trống sẽ kết hợp lại và mỗi sự kiện tái tổ hợp sẽ tạo ra một lượng tử năng lượng là một tính chất bên trong của chất bán dẫn nơi xảy ra sự tái hợp.

Lưu ý bên: các electron được tạo ra trong dải dẫn của chất bán dẫn và các lỗ trống được tạo ra trong dải hóa trị. Sự khác biệt về năng lượng giữa dải dẫn và dải hóa trị được gọi là năng lượng dải và được xác định bởi các đặc tính liên kết của chất bán dẫn.

Sự tái hợp bức xạ dẫn đến việc tạo ra một photon ánh sáng có năng lượng và bước sóng (hai liên kết với nhau bằng phương trình Planckâ) được xác định bởi dải tần của vật liệu được sử dụng trong vùng hoạt động của thiết bị. Sự tái hợp không bức xạ cũng có thể xảy ra trong đó lượng tử năng lượng được giải phóng bởi sự tái hợp electron và lỗ trống tạo ra nhiệt chứ không phải là photon ánh sáng. Các sự kiện tái hợp không bức xạ này (trong chất bán dẫn bandgap trực tiếp) liên quan đến các trạng thái điện tử giữa khe hở gây ra bởi các khuyết tật. Vì chúng tôi muốn đèn LED của chúng tôi phát ra ánh sáng, không phải nhiệt, chúng tôi muốn tăng tỷ lệ tái hợp bức xạ so với tái hợp không bức xạ. Một cách để làm điều này là giới thiệu các lớp giới hạn sóng mang và giếng lượng tử trong vùng hoạt động của diode để cố gắng tăng nồng độ electron và lỗ trống đang trải qua quá trình tái hợp trong điều kiện thích hợp.

Tuy nhiên, một thông số quan trọng khác là giảm nồng độ khuyết tật gây ra sự tái hợp không bức xạ trong vùng hoạt động của thiết bị. Đó là lý do tại sao mật độ trật khớp đóng vai trò quan trọng như vậy trong quang điện tử vì chúng là nguồn chính của các trung tâm tái hợp không bức xạ. Sự sai lệch có thể được gây ra bởi nhiều thứ nhưng việc đạt được mật độ thấp hầu như sẽ luôn đòi hỏi các lớp loại n và loại p được sử dụng để làm cho vùng hoạt động của đèn LED được phát triển trên đế phù hợp với mạng tinh thể. Mặt khác, trật khớp sẽ được giới thiệu như một cách để điều chỉnh sự khác biệt trong cấu trúc mạng tinh thể.

Do đó, tối đa hóa hiệu quả LED có nghĩa là tăng tỷ lệ tái hợp bức xạ so với tốc độ tái hợp không bức xạ bằng cách giảm thiểu mật độ trật khớp.

Đèn LED UVC

Đèn LED cực tím (UV) có các ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước, lưu trữ dữ liệu quang học, thông tin liên lạc, phát hiện tác nhân sinh học và bảo dưỡng polymer. Vùng UVC của dải phổ UV đề cập đến các bước sóng trong khoảng từ 100 nm đến 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. Đèn LED UVC 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 Đèn LED UVC, 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 Đèn LED UVC, which leads to an increase in non-radiative recombination (defects). This effect seems to get worse at higher Al concentration so that sapphire-based Đèn LED UVC tend to drop in power at wavelengths shorter than 280 nm faster than AlN-based Đèn LED UVC 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.

Sự tăng trưởng giả ngẫu nhiên trên các chất nền AlN tự nhiên (đó là nơi tham số mạng tinh thể lớn hơn của AlGaN nội tại được điều chỉnh bằng cách nén một cách đàn hồi để phù hợp với AlN mà không gây ra khuyết tật) dẫn đến các lớp khiếm khuyết nguyên tử thấp, với công suất cực đại ở 265nm, tương ứng với cả sự hấp thụ diệt khuẩn tối đa trong khi cũng làm giảm ảnh hưởng của độ không đảm bảo do cường độ hấp thụ phụ thuộc quang phổ.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi, cảm ơn!