Diode koje emitiraju svjetlost: početni pristup

Poluvodiči koji mogu promijeniti oblik električne energije u svjetlosnu energiju poznati su kao diode koje emitiraju svjetlost ili LED diode. LED diode se često kategoriziraju prema jednoj od tri valne duljine: ultraljubičasto, vidljivo ili infracrveno. Materijal i sastav poluvodiča određuju boju svjetlosti koju emitira uređaj.

LED diode koje su komercijalno dostupne i imaju izlaznu snagu jednog elementa od najmanje 5 mW imaju raspon valnih duljina koji se proteže od 275 do 950 nm. Bez obzira na proizvođača, sve komponente za svaki raspon valnih duljina dolaze iz iste obitelji poluvodičkih materijala. U ovom ćemo postu baciti pogled na industriju LED dioda na visokoj razini, kao i dati pregled načina rada LED dioda. Postoji mnogo različitih vrsta LED dioda, a mi ćemo govoriti o njima, zajedno s valnim duljinama koje su im povezane, materijalima koji se koriste u njihovoj izradi i nekim primjenama za različita svjetla.

Ultraljubičaste LED (UV LED): 240 do 360 nm

UV LED diode nalaze svoju najčešću primjenu u području industrijskog stvrdnjavanja, nakon čega slijedi dezinfekcija vode, a zatim medicinske i biomedicinske primjene. Na valnim duljinama nižim od 280 nm, moguće je generirati razine proizvodnje energije veće od 100 mW. Na valnim duljinama od 360 nm ili duljim, galijev nitrid/aluminijev galijev nitrid (GaN/AlGaN) je materijal koji se najčešće koristi za ultraljubičaste svjetleće diode (LED). Za kraće valne duljine koriste se materijali s vlastitim pravima intelektualnog vlasništva. Kraće valne duljine proizvodi samo nekoliko odabranih dobavljača, a cijene za te LED diode su još uvijek prilično visoke u usporedbi s cijenama ostatka ponude LED proizvoda. Međutim, tržište većih valnih duljina, onih duljine najmanje 360 ​​nm, postaje stabilnije zbog pada cijena i obilja dobavljača.

LED diode u rasponu od skoro ultraljubičastog do zelenog: 395 do 530 nm

Indij galij nitrid (InGaN) je materijal koji se koristi za proizvodnju predmeta koji spadaju u ovaj raspon valnih duljina. Iako je teoretski moguće proizvesti valnu duljinu u bilo kojoj točki između 395 i 530 nm, velika većina velikih dobavljača usmjerava svoje napore na stvaranje plavih LED dioda (u rasponu od 450 do 475 nm) za upotrebu u proizvodnji bijele svjetlosti. s fosforima i zelenim LED diodama u rasponu od 520 do 530 nm za korištenje u zelenoj rasvjeti prometne signalizacije. Tehnologija iza ovih LED dioda smatra se naprednom u većini krugova. Tijekom proteklih nekoliko godina, bilo je malo ili nimalo napretka u povećanju optičke učinkovitosti.

LED diode u rasponu od žuto-zelene do crvene: 565 do 645 nm

Poluvodički materijal koji se koristi za ovaj raspon valnih duljina poznat je kao aluminij indij galij fosfid ili skraćeno AlInGaP. Boje semafora žuta (590 nm) i semafor crvena (625 nm) su one koje se koriste za njegovu proizvodnju većinu vremena. Osim toga, ovom tehnologijom dostupne su valne duljine limeta-zelene (ili žućkasto-zelene 565 nm) i narančaste (605 nm); međutim, njihova dostupnost je ograničenija.

Važno je napomenuti da niti InGaN niti AlInGaP tehnologije sada ne mogu proizvesti čisti zeleni emiter valne duljine od 555 nm. Postoje neke starije tehnologije koje nisu toliko učinkovite u ovoj potpuno zelenoj zoni, ali te se tehnologije ne smatraju ni sjajnima ni učinkovitima. To je dijelom posljedica nedostatka interesa i posljedično nedostatka potražnje na tržištu, što je rezultiralo nedostatkom financiranja za razvoj alternativnih materijala i proizvodnih procesa za ovaj raspon valnih duljina.

660 do 900 nanometara (nm), često poznato kao "duboko crveno do skoro infracrveno" (IRLED)

Struktura uređaja koji se koriste u ovoj regiji može poprimiti veliki broj različitih oblika, ali svi koriste neku vrstu materijala aluminij galij arsenida (AlGaAs) ili galij arsenida (GaAs). Infracrveni daljinski upravljači, osvjetljenje za noćno gledanje, industrijske fotokontrole i različite medicinske primjene (na 660–680 nm) sve su to primjeri primjena za ovaj raspon valnih duljina.

Radna teorija iza LED dioda

LED diode su vrsta poluvodičke diode koja proizvodi svjetlost kada električna struja prolazi kroz uređaj u smjeru prema naprijed. Električni napon se mora primijeniti na uređaj kako bi se elektroni kretali preko osiromašenog područja i spojili s rupom na drugoj strani kako bi stvorili par elektron-rupa. Kada se to dogodi, elektron predaje svoju pohranjenu energiju u obliku svjetlosti, što u konačnici rezultira emisijom fotona.

Emitirana svjetlost imat će valnu duljinu koja je određena razmakom pojasa poluvodiča. Budući da kraće valne duljine odgovaraju višim razinama energije, tvari s većim razmakom pojasa odgovorne su za emitiranje kraćih valnih duljina. Provođenje u materijalima s većim razmakom pojasa zahtijeva upotrebu viših napona. LED diode koje emitiraju kratku valnu duljinu UV-plave svjetlosti imaju prednji napon od 3,5 V, dok LED diode koje emitiraju blisku infracrvenu svjetlost imaju prednji napon u rasponu od 1,5 do 2.0 V.

LED diode se trenutno koriste u raznim sektorima i primjenama u raznim industrijama. Ovi uređaji imaju vrlo razumnu cijenu i privlačni su i potrošačkom i industrijskom tržištu kao rezultat njihove visoke razine pouzdanosti, visoke razine učinkovitosti i smanjene ukupne cijene sustava u usporedbi s laserima i lampama. LED diode dolaze u raznim bojama i tehnologijama, a svaka je dizajnirana da odgovara određenoj primjeni i skupu potreba.

Uv LED svjetlo velike snage

Značajke:

● UV LED svjetiljke visoke snage slične su veličine i oblika konvencionalnim germicidnim UV lampama, ali mogu raditi pri većem UV izlazu.

● UV LED svjetla visoke snage naširoko se koriste u sustavima ventilacijskih kanala i aplikacijama za dezinfekciju vode.

● UV LED svjetla visoke snage često se nalaze u primjeni za kontrolu mirisa i fotokemijske primjene.

● Dostupan u verzijama s niskim sadržajem ozona i za proizvodnju ozona.

Specifikacija: