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新型深紫外線LED技術

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新型深紫外線LED技術

發布日期:2020-08-15 作者: 點擊:

  雖然深紫外LED燈珠在太陽光中能量占比僅5%,但在人類生活中應用廣泛。目前,紫外光廣泛應用於水淨化、光固化和殺菌消毒等領域。傳統的紫外光源一般是采用汞蒸氣放電的激發態來產生紫外線,有著發熱量大、功耗高、反應慢、壽命短和安全隱患等諸多缺陷。而新型的深紫外光源則采用發光二極管(LED)發光原理,相對於傳統的汞燈擁有諸多的優點。其中,重要的優勢在於其不含有毒汞元素。預示2020年將全方麵禁止含有汞元素紫外燈的使用。因此,開發出一種全新的環保、高能紫外光源,成為了擺在人們麵前的一項重要挑戰。

深紫外LED燈珠

  由此,基於寬禁帶半導體材料(氮化镓、氮化镓鋁)的深紫外發光二極管(UV LED)成為這一新應用的不二選擇。這一全固態光源體係效率高、體積小、壽命長,而且不過是拇指蓋大小的芯片,就能發出比汞燈還要強的紫外光。這裏麵的奧秘主要取決於III族氮化物這種直接帶隙半導體材料:導帶上的電子與價帶上的空穴複合時,產生光子。光子的能量則取決於材料的禁帶寬度,所以科學家們可以通過調節氮化镓鋁(AlGaN)這種三元化合物中的元素組分來實現不同波長的發光。但是,要想實現UV LED的發光並不總是那麽簡單的事情。科學家們發現當電子和空穴複合時,並不總是一定產生光子,這一效率被稱之為內量子效率(IQE)。


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