Úvod do UV světelných diod
Ultrafialové -diody emitující světlo označují -diody emitující světlo (LED), které vyzařují téměř -ultrafialové světlo o vlnové délce přibližně 400 nm. Ultrafialové světlo se často používá k identifikaci padělaných bankovek a některé UV LED osvětlení je oblíbené v nočních klubech a večírcích, kde se používají k tomu, aby zářivky svítily jasněji.
Princip osvětlení
Ultrafialová -dioda emitující světlo označuje světelnou-diodu (LED), která vyzařuje téměř -ultrafialové světlo. Princip vyzařování světla-je stejný jako u běžných světelných-diod. Základy toho, jak mohou polovodičové materiály produkovat světlo, byly pochopeny před 50 lety, kdy první komerční diody byly vyrobeny v roce 1960. Led je zkratka anglického light emitting diode (světlo emitující dioda). Jeho základní strukturou je kus elektroluminiscenčního polovodičového materiálu, který je umístěn na olověné polici a poté je kolem něj utěsněn epoxidovou pryskyřicí, aby byl chráněn vnitřní drát jádra, takže LED má dobrou odolnost proti nárazům. Jádrem světelné-diody je plátek složený z polovodiče typu p-a polovodiče typu n-a mezi nimi je přechodová vrstva- polovodič typu a polovodič typu n{11}}, nazývaný pn přechod. V pn přechodu některých polovodičových materiálů, kdy se injektované menšinové nosiče rekombinují s většinovými nosiči, se přebytečná energie uvolňuje ve formě světla, čímž se elektrická energie přímo přeměňuje na světelnou energii. Když je na pn přechod přivedeno zpětné napětí, je pro menšinové nosiče obtížné injektovat, takže nevyzařuje světlo. Tento druh diody vyrobené na principu injekční elektroluminiscence se nazývá světlo emitující dioda, běžně známá jako led. Když je v dopředném pracovním stavu (to znamená, že na oba konce je přivedeno propustné napětí), když proud teče z anody LED ke katodě, polovodičový krystal vyzařuje světlo různých barev od ultrafialového po infračervené a intenzita světlo souvisí s proudem.
Technické vlastnosti
1) Fialové světlo 3535 SMD LED využívá skleněné zapouzdření a pouzdro z poniklované{2}}litiny, což dále zlepšuje světelnou účinnost fialového světla, snižuje útlum fialového světla a prodlužuje životnost. 2) Oba kolíky jsou pozlacené-. 3) Vysoká svítivost. 4) Kvalita je stabilní a spolehlivá.
Vlnová délka světelného zdroje
3 , 370nm - téměř neviditelné světlo, které při filtraci dřevěným sklem vykazuje tmavou barvu. 4. Ultrafialová (uv) sterilizační lampa λρ=254nm nebo 253,7nm, bodový světelný zdroj λρ=365nm, tvorba ozonu pod λρ=185nm--vakuum ultrafialové (uv -v), vlnová délka 100-200nm -- krátká-vlnná ultrafialová (uv-c) ), vlnová délka je 200-280nm -- středně vlnové ultrafialové (uv-b), vlnová délka je 280-315nm -- dlouhovlnné ultrafialové (uv-a), vlnová délka je 315-380nm -- viditelné světlo (viditelné světlo), vlnová délka je 400—760nm
Vývojový případ
Američtí vědci úspěšně vyrobili ultrafialové světlo{{0}}diody (LED) s vlnovou délkou 255nm a výkonem 0,57w a vlnovou délkou 250nm a výkon {{20}}.16w. Zařízení ještě nebylo zabaleno a tým doufá, že zvýší úroveň výkonu o faktor 3 až 5 pomocí spojování flip-čipů. Zdroj ultra{{10}}}ultrafialového (uduv) světla v tomto pásmu může v budoucnu nahradit rtuťové žárovky jako zdroj excitačního světla pro biologické a chemické senzory. Asif Khan a kol. z University of South Carolina vypěstovali-kvalitní alganové vrstvy obsahující až 72 procent hliníku a použili je jako opláštění struktur s diodami vyzařujícími světlo{13}}k výrobě komponent uduv. S použitím safíru jako substrátu LED vědci nanesli aln vyrovnávací vrstvu jako první vrstvu, následovanou deseti-vrstvou aln/algan supermřížkou, následovanou 1,4-mikronů- silnou al0,72ga0,28n dávkové opláštění. Tým uvedl, že alganová vrstva s obsahem hliníku 72 procent byla vybrána tak, aby byl materiál stále transparentní při vlnové délce 250 nm, a tato vrstva je klíčem k určení výkonu součásti. Aktivní oblast obsahuje tři kvantové jamky a vlnovou délku emise lze upravit mezi 250 a 200 nm změnou obsahu hliníku. Výzkumníci testovali modul 200{30}}čtverečních mikronů s vlnovou délkou 255nm a modul 150čtverečních mikronů s vlnovou délkou 250nm za podmínek pulzního zkreslení. Budicí proudy odpovídající špičkovému výstupnímu výkonu obou byly 200 ma a 300 ma. vnější kvantová účinnost emitoru je 0,015 procenta a 0,01 procenta, v tomto pořadí.
Oblast použití
UV světelné-diody se široce používají v: kovových prasklinách, detekci prasklin, fotokatalyzátorovém světelném zdroji, zařízení pro detekci a počítání měny, v průmyslu proti padělání- a v lékařském měření a biometrické bezpečnostní detekci, hydraulické detekci úniku a další obory.
Vyhlídky
Vysoce{0}}výkonné hluboké-ultrafialové světlo-emitující diody s vlnovými délkami mezi 220nm a 350nm se široce používají při sterilizaci, čištění vody, lékařském ošetření, optickém záznamu s vysokou-hustotou, vysoce-barevné podání LED osvětlení a-rychlý rozklad a zpracování znečišťujících látek. Dosud jsou hlavním proudem zdrojů hlubokého ultrafialového světla UV lasery a plynové lampy s plynem a pevnými médii, jako jsou excimerové lasery a různé frekvenční-zdvojovací lasery, ale jejich nevýhodou je velká velikost, krátká životnost a vysoká ceny, které jsou obtížně prakticky aplikovatelné. Použitím polovodičových vysoce-hlubokých{10}}ultrafialových LED diod a hlubokých{11}}ultrafialových LED lze dosáhnout miniaturizace a získat levný, účinný a{12}}zdroj ultrafialového světla s dlouhou životností a perspektiva aplikace je širší.
