Diode koje emituju svjetlost: Primer

Poluvodiči koji mogu promijeniti oblik električne energije u svjetlosnu energiju poznati su kao diode koje emituju svjetlost ili LED diode. LED diode se često kategorišu prema jednoj od tri talasne dužine: ultraljubičasta, vidljiva ili infracrvena. Materijal i sastav poluprovodnika određuju boju svjetlosti koju emituje uređaj.

LED diode koje su komercijalno dostupne i imaju izlaznu snagu jednog elementa od najmanje 5 mW imaju raspon talasnih dužina koji se proteže od 275 do 950 nm. Bez obzira na proizvođača, komponente za svaki raspon talasnih dužina dolaze iz iste porodice poluvodičkih materijala. U ovom postu ćemo pogledati na visokoj razini LED industriju, kao i dati pregled načina na koji LED diode rade. Postoji mnogo različitih vrsta LED dioda, a mi ćemo razgovarati o njima, zajedno sa talasnim dužinama koje su u korelaciji sa njima, materijalima koji se koriste u njihovoj konstrukciji i nekim primenama za različita svetla.

Ultraljubičaste LED diode (UV LED): 240 do 360 nm

UV LED diode svoju najčešću primjenu nalaze u području industrijskog stvrdnjavanja, nakon čega slijedi dezinfekcija vode, a zatim medicinske i biomedicinske primjene. Na talasnim dužinama od čak 280 nm, bilo je moguće generisati nivoe proizvodnje energije veće od 100 mW. Na talasnim dužinama od 360 nm ili duže, galijum nitrid/aluminijum galijum nitrid (GaN/AlGaN) je materijal koji se najčešće koristi za diode koje emituju ultraljubičasto svetlo (LED). Za kraće talasne dužine koriste se materijali sa sopstvenim pravima intelektualnog vlasništva. Kraće valne dužine proizvodi samo nekoliko odabranih dobavljača, a cijene za ove LED diode su još uvijek prilično visoke u odnosu na cijene ostalih LED proizvoda. Međutim, tržište dužih talasnih dužina, onih dužine od najmanje 360 ​​nm, postaje sve stabilnije zbog pada cena i obilja dobavljača.

LED diode koje se kreću od skoro ultraljubičastog do zelenog: 395 do 530 nm

Indijum galijum nitrid (InGaN) je materijal koji se koristi za proizvodnju predmeta koji spadaju u ovaj opseg talasnih dužina. Iako je teoretski moguće proizvesti valnu dužinu u bilo kojoj tački između 395 i 530 nm, velika većina velikih dobavljača usmjerava svoje napore na generiranje plavih LED dioda (u rasponu od 450 do 475 nm) za upotrebu u proizvodnji bijelog svjetla. sa fosforima i zelenim LED diodama u rasponu od 520 do 530 nm za upotrebu u zelenom osvjetljenju prometne signalizacije. Tehnologija koja stoji iza ovih LED dioda smatra se naprednom u većini krugova. Tokom proteklih nekoliko godina, bilo je malo ili nimalo napretka u pravcu povećanja optičke efikasnosti.

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

Poluprovodnički materijal koji se koristi za ovaj opseg talasnih dužina poznat je kao aluminijum indijum galijum fosfid, ili skraćeno AlInGaP. Boje saobraćajnog signala žuta (590 nm) i crvena saobraćajna signalizacija (625 nm) su one koje se najčešće koriste za njegovu proizvodnju. Osim toga, lajmno-zelena (ili žućkasto-zelena 565 nm) i narandžasta (605 nm) talasne dužine su dostupne sa ovom tehnologijom; međutim, njihova dostupnost je ograničenija.

Važno je napomenuti da ni InGaN ni AlInGaP tehnologije sada nisu u stanju da proizvedu čisti zeleni emiter sa talasnom dužinom od 555 nm. Postoje neke starije tehnologije koje nisu toliko efikasne u ovoj potpuno zelenoj zoni, ali te tehnologije se ne smatraju svijetlim ili efikasnim. To je dijelom zbog nedostatka interesa i posljedično nedostatka potražnje na tržištu, što je rezultiralo nedostatkom finansiranja za razvoj alternativnih materijala i proizvodnih procesa za ovaj raspon talasnih dužina.

660 do 900 nanometara (nm), često poznato kao "duboko crvena do skoro infracrvena" (IRLED)

Struktura uređaja koji se koriste u ovoj regiji može poprimiti veliki broj različitih oblika, ali svi koriste neku vrstu aluminijum-galijum-arsenida (AlGaAs) ili galij-arsenida (GaAs) materijala. Infracrveni daljinski upravljači, osvjetljenje za noćno osvjetljenje, industrijske fotokontrole i različite medicinske primjene (na 660-680 nm) su primjeri primjene za ovaj raspon talasnih dužina.

Radna teorija iza LED dioda

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

Emitovana svjetlost će imati valnu dužinu koja je određena razmakom pojasa poluprovodnika. Budući da kraće talasne dužine odgovaraju višim nivoima energije, supstance sa većim pojasom su odgovorne za emitovanje kraćih talasnih dužina. Provodnost u materijalima sa većim razmakom zahteva upotrebu viših napona. LED diode koje emituju kratku talasnu dužinu UV-plave svjetlosti imaju prednji napon od 3,5 V, dok LED diode koje emituju blisku infracrvenu svjetlost imaju prednji napon u rasponu od 1,5 do 2.0 V.

LED diode se trenutno koriste u velikom broju sektora i aplikacija u raznim industrijama. Ovi uređaji su po pristupačnim cijenama i privlačni kako za potrošačko tako i za industrijsko tržište kao rezultat visokog nivoa pouzdanosti, visokog nivoa efikasnosti i smanjenih ukupnih troškova sistema u poređenju sa laserima i lampama. LED diode dolaze u različitim bojama i tehnologijama, a svaka je dizajnirana da odgovara određenoj primjeni i skupu potreba.

Visoka snaga UV LED svjetla

Karakteristike:

● UV LED svjetla velike snage su po veličini i obliku slične konvencionalnim germicidnim UV lampama, ali su sposobne da rade na većem UV izlazu.

● Visoka snaga ultraljubičastog LED svjetla se široko koristi u sistemima prisilnih vazdušnih kanala i aplikacijama za dezinfekciju vode.

● Visoka snaga ultraljubičastog LED svjetla se često nalazi u kontroli mirisa i fotohemijskim aplikacijama.

● Dostupno u verzijama sa niskim sadržajem ozona i za proizvodnju ozona.

specifikacija: