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新型深紫外线LED技术

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新型深紫外线LED技术

发布日期:2020-08-15 作者: 点击:

  虽然深紫外LED灯珠在太阳光中能量占比仅5%,但在人类生活中应用广泛。目前,紫外光广泛应用于水净化、光固化和杀菌消毒等领域。传统的紫外光源一般是采用汞蒸气放电的激发态来产生紫外线,有着发热量大、功耗高、反应慢、寿命短和安全隐患等诸多缺陷。而新型的深紫外光源则采用发光二极管(LED)发光原理,相对于传统的汞灯拥有诸多的优点。其中,重要的优势在于其不含有毒汞元素。预示2020年将全方面禁止含有汞元素紫外灯的使用。因此,开发出一种全新的环保、高能紫外光源,成为了摆在人们面前的一项重要挑战。

深紫外LED灯珠

  由此,基于宽禁带半导体材料(氮化镓、氮化镓铝)的深紫外发光二极管(UV LED)成为这一新应用的不二选择。这一全固态光源体系效率高、体积小、寿命长,而且不过是拇指盖大小的芯片,就能发出比汞灯还要强的紫外光。这里面的奥秘主要取决于III族氮化物这种直接带隙半导体材料:导带上的电子与价带上的空穴复合时,产生光子。光子的能量则取决于材料的禁带宽度,所以科学家们可以通过调节氮化镓铝(AlGaN)这种三元化合物中的元素组分来实现不同波长的发光。但是,要想实现UV LED的发光并不总是那么简单的事情。科学家们发现当电子和空穴复合时,并不总是一定产生光子,这一效率被称之为内量子效率(IQE)。


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