Šviesos diodai: gruntas

Puslaidininkiai, galintys pakeisti elektros energijos formą į šviesos energiją, yra žinomi kaip šviesos diodai arba šviesos diodai. Šviesos diodai dažnai skirstomi į kategorijas pagal vieną iš trijų bangų ilgių: ultravioletinių, matomų arba infraraudonųjų. Puslaidininkio medžiaga ir sudėtis lemia įrenginio skleidžiamos šviesos spalvą.

Prekyboje parduodamų šviesos diodų, kurių vieno elemento išėjimo galia ne mažesnė kaip 5 mW, bangos ilgių diapazonas yra nuo 275 iki 950 nm. Nepriklausomai nuo gamintojo, visi komponentai kiekvienam bangos ilgio diapazonui yra iš tos pačios puslaidininkinių medžiagų šeimos. Šiame įraše mes išsamiai pažvelgsime į LED pramonę ir pateiksime šviesos diodų veikimo aprašymą. Yra daug įvairių šviesos diodų rūšių, ir mes kalbėsime apie juos, su jais susijusius bangos ilgius, medžiagas, kurios naudojamos jų konstrukcijoje, ir kai kurias įvairių žibintų pritaikymo galimybes.

Ultravioletiniai šviesos diodai (UV šviesos diodai): nuo 240 iki 360 nm

UV šviesos diodai dažniausiai naudojami pramoninio kietėjimo srityje, vėliau naudojami vandens dezinfekcijai, o vėliau naudojami medicinoje ir biomedicinoje. Esant net 280 nm bangos ilgiams, buvo įmanoma sukurti didesnį nei 100 mW energijos gamybos lygį. Kai bangos ilgis yra 360 nm ar ilgesnis, galio nitridas / aliuminio galio nitridas (GaN / AlGaN) yra medžiaga, kuri dažniausiai naudojama ultravioletinių spindulių diodams (LED). Medžiagos, turinčios savo intelektinės nuosavybės teises, naudojamos trumpesniems bangų ilgiams. Trumpesnius bangos ilgius gamina tik keletas pasirinktų tiekėjų, o šių šviesos diodų kainos vis dar yra gana didelės, palyginti su kitų LED gaminių pasiūlymo kainomis. Tačiau ilgesnių bangų, kurių ilgis ne mažesnis kaip 360 nm, rinka tampa stabilesnė dėl mažėjančių kainų ir tiekėjų gausos.

Šviesos diodai, kurių diapazonas yra nuo beveik ultravioletinių iki žalių: 395–530 nm

Indžio galio nitridas (InGaN) yra medžiaga, naudojama gaminant gaminius, patenkančius į šį bangos ilgių diapazoną. Nors teoriškai įmanoma sukurti bangos ilgį bet kuriame taške nuo 395 iki 530 nm, didžioji dauguma didžiųjų tiekėjų savo pastangas sutelkia į mėlynų šviesos diodų (nuo 450 iki 475 nm) generavimą baltos šviesos gamyboje. su fosforu ir žaliais šviesos diodais nuo 520 iki 530 nm, skirtas naudoti žaliam šviesoforo apšvietimui. Šių šviesos diodų technologija daugelyje sričių laikoma pažangia. Per pastaruosius kelerius metus buvo padaryta nedidelė pažanga didinant optinį efektyvumą.

Šviesos diodai nuo geltonai žalios iki raudonos: nuo 565 iki 645 nm

Šiam bangos ilgio diapazonui naudojama puslaidininkinė medžiaga yra žinoma kaip aliuminio indžio galio fosfidas arba sutrumpintai AlInGaP. Jo gamybai dažniausiai naudojamos geltonos (590 nm) ir raudonos (625 nm) šviesoforo spalvos. Be to, naudojant šią technologiją pasiekiami žalios (arba gelsvai žalios 565 nm) ir oranžinės (605 nm) bangos ilgiai; tačiau jų prieinamumas yra labiau ribotas.

Pažymėtina, kad nei InGaN, nei AlInGaP technologijos dabar negali sukurti gryno žalio spinduliuotės, kurios bangos ilgis yra 555 nm. Yra keletas senesnių technologijų, kurios nėra tokios veiksmingos šioje visiškai žalioje zonoje, tačiau šios technologijos nėra laikomos ryškiomis ar veiksmingomis. Taip yra iš dalies dėl to, kad trūksta susidomėjimo, taigi ir paklausos rinkoje, dėl ko trūksta finansavimo alternatyvių medžiagų ir gamybos procesų kūrimui šiam bangos ilgių diapazonui.

660–900 nanometrų (nm), dažnai žinomi kaip „nuo gilios raudonos iki beveik infraraudonųjų spindulių“ (IRLED)

Šiame regione naudojamų prietaisų struktūra gali įgauti daugybę skirtingų formų, tačiau visi jie naudoja aliuminio galio arsenido (AlGaAs) arba galio arsenido (GaAs) medžiagą. Infraraudonųjų spindulių nuotolinio valdymo pultai, naktinio matymo apšvietimas, pramoniniai fotovaldikliai ir įvairios medicinos programos (esant 660–680 nm) yra šio bangos ilgio diapazono pritaikymo pavyzdžiai.

Šviesos diodų veikimo teorija

Šviesos diodai yra puslaidininkinių diodų tipas, kuris skleidžia šviesą, kai elektros srovė praeina per įrenginį į priekį. Įrenginyje turi būti įjungta elektros įtampa, kad elektronai judėtų per išeikvojimo sritį ir susijungtų su skyle kitoje pusėje, kad susidarytų elektronų ir skylių pora. Kai tai įvyksta, elektronas išskiria savo sukauptą energiją šviesos pavidalu, o tai galiausiai sukelia fotono emisiją.

Skleidžiamos šviesos bangos ilgis nustatomas pagal puslaidininkio juostos tarpą. Kadangi trumpesni bangos ilgiai atitinka aukštesnius energijos lygius, medžiagos, turinčios didesnį juostos tarpą, yra atsakingos už trumpesnių bangų ilgių spinduliavimą. Dėl laidumo medžiagose, turinčiose didesnį pralaidumą, reikia naudoti aukštesnę įtampą. Šviesos diodų, skleidžiančių trumpą UV-mėlynos šviesos bangos ilgį, tiesioginė įtampa yra 3,5 V, o šviesos diodų, skleidžiančių artimą infraraudonąją šviesą, tiesioginė įtampa svyruoja nuo 1,5 iki 2.{7}} V.

Šviesos diodai šiuo metu naudojami įvairiuose sektoriuose ir įvairiose pramonės šakose. Dėl didelio patikimumo, didelio efektyvumo ir mažesnių bendrų sistemos sąnaudų, palyginti su lazeriais ir lempomis, šie įrenginiai yra labai priimtinos kainos ir patrauklūs tiek vartotojų, tiek pramonės rinkai. Šviesos diodai yra įvairių spalvų ir technologijų, ir kiekvienas iš jų buvo sukurtas taip, kad atitiktų tam tikrą pritaikymą ir poreikius.

Didelės galios UV LED lemputė

Funkcijos:

● Didelės galios UV šviesos diodų lemputės savo dydžiu ir forma panašios į įprastas baktericidines UV lempas, tačiau gali veikti esant didesnei UV galiai.

● Didelės galios UV LED lemputė plačiai naudojama priverstinio oro kanalų sistemose ir vandens dezinfekcijos programose.

● Didelės galios UV LED lemputė dažnai naudojama kvapų kontrolės ir fotochemijos srityse.

● Yra mažai ozono ir ozoną gaminančios versijos.

Specifikacija: