UVC LED背后的技术原理特性有哪些?
发布时间:2021-10-26 13:01
来源:萤光创新
受疫情影响,UV LED产业发展加快,特别是具有消杀功能的UVC LED,在较短的时间内实现了市场教育。越来越多的企业在配置相关产业,UVC LED的应用领域也越发的广泛。一般应用于表面、空气和水的杀菌消毒,包括:
应用领域如此广泛, UVC LED的原理到底是怎样的,拥有的特性又有哪些呢?
UVC LED发光及消杀原理
利用半导体发光原理制造UVC波段的光源,将氮化铝、氮化镓或铟镓氮等三五族半导体材料的禁带宽度落在蓝光到紫外光波段之间,它们的电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量释放出去,改变材料比例,可以释放不同波段的紫外线和可见光。
根据光量子论,波长越短,能量越强,对生物的破坏性越大。短波紫外线光甚至具有非常强的破坏力,能切断大多数化合物的化学链结,破坏细胞的RNA与DNA,使其立即死亡或失去繁殖能力。
UVC LED拥有的特性
1. 电气特性:在电流控制型器件中,正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化(指数级别),反向漏电流很小,有反向击穿电压。UVC LED正向电压随着温度的升高而减小,并且具有负温度系数。UVC LED消耗的功率有一部分会转化为光能,剩下的会转化成热能。
2. 光学特性:UVC LED提供半宽度很大的单色光,由于半导体能隙随温度上升而减小,因此它所发射峰值波长会随温度上升而增长,即光谱红移。UVC LED发光亮度与正向电流成正比,电流增大,发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关,温度越高复合效率降低,发光强度越低。
3. 热学特性:小电流下,UVC LED温上升不明显。如果环境温度高的话,UVC LED的主波长就会红移,亮度下降,发光均匀性、一致性变差,所以散热设计很重要。
UVC能够穿透生物中的细胞膜和细胞核,破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构,造成生长性细胞死亡或再生性细胞死亡,从而达到杀菌消毒的作用。
深紫外UVC-LED的消杀时间一般在十几秒到三五分钟,就可以消灭多种常见致病菌,再者由于UVC-LED灯珠体积小,日常便携性高,对于产品的利用也比较便利。随着UVC LED技术的发展日益成熟,市场对UVC LED的认知和接受度越来越高,也将会有越来越多常规、新奇的应用采用UVC LED技术,传递着产业正在蓬勃发展的信号。
青岛萤光创新科技有限公司,拥有专业的博士后团队,专注于紫外杀菌应用的研究,经过多年深耕紫外行业,公司获得多项国家发明和实用新型专利。目前多款杀菌模组类产品已经投入市场。更多详细内容可以浏览公司网站www.qdyingguang.com联系公司索取或者关注微信公众号。
UVC LED主流应用
应用领域如此广泛, UVC LED的原理到底是怎样的,拥有的特性又有哪些呢?
UVC LED发光及消杀原理
利用半导体发光原理制造UVC波段的光源,将氮化铝、氮化镓或铟镓氮等三五族半导体材料的禁带宽度落在蓝光到紫外光波段之间,它们的电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量释放出去,改变材料比例,可以释放不同波段的紫外线和可见光。
不同铝銦镓氮材料配比与禁带宽度、发射波长关系
根据光量子论,波长越短,能量越强,对生物的破坏性越大。短波紫外线光甚至具有非常强的破坏力,能切断大多数化合物的化学链结,破坏细胞的RNA与DNA,使其立即死亡或失去繁殖能力。
UVC LED拥有的特性
1. 电气特性:在电流控制型器件中,正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化(指数级别),反向漏电流很小,有反向击穿电压。UVC LED正向电压随着温度的升高而减小,并且具有负温度系数。UVC LED消耗的功率有一部分会转化为光能,剩下的会转化成热能。
2. 光学特性:UVC LED提供半宽度很大的单色光,由于半导体能隙随温度上升而减小,因此它所发射峰值波长会随温度上升而增长,即光谱红移。UVC LED发光亮度与正向电流成正比,电流增大,发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关,温度越高复合效率降低,发光强度越低。
3. 热学特性:小电流下,UVC LED温上升不明显。如果环境温度高的话,UVC LED的主波长就会红移,亮度下降,发光均匀性、一致性变差,所以散热设计很重要。
UVC能够穿透生物中的细胞膜和细胞核,破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构,造成生长性细胞死亡或再生性细胞死亡,从而达到杀菌消毒的作用。
深紫外UVC-LED的消杀时间一般在十几秒到三五分钟,就可以消灭多种常见致病菌,再者由于UVC-LED灯珠体积小,日常便携性高,对于产品的利用也比较便利。随着UVC LED技术的发展日益成熟,市场对UVC LED的认知和接受度越来越高,也将会有越来越多常规、新奇的应用采用UVC LED技术,传递着产业正在蓬勃发展的信号。
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