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紫外�(fā)光二極管
閱讀�13192�(shí)間:2011-05-08 13:17:49

  紫外�(fā)光二極管是指可發(fā)出波�(zhǎng)�400nm的近紫外光的�(fā)�二極�LED�。紫外光通常是用作識(shí)別鈔票是否偽�,一些紫外發(fā)光二極管照明物在夜總�(huì)和派�(duì)上很受歡�,它們被用來(lái)使熒光物�(zhì)�(fā)出更亮的��

�(fā)光原�

  紫外�(fā)光二極管是指能發(fā)出近紫外光的一種發(fā)光二極管(LED)。它的發(fā)光原理同普通發(fā)光二極管一樣�

  50年前人們已�(jīng)了解半導(dǎo)體材料可�(chǎn)生光線的基本知識(shí),�(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960�。LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫(xiě)�

  它的基本�(jié)�(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材�,置于一�(gè)有引線的架子�,然后四周用�(huán)氧樹(shù)脂密�,起到保�(hù)�(nèi)部芯線的作用,所以LED的抗震性能��

發(fā)光二極管的構(gòu)圖

  �(fā)光二極管的核心部分是由P型半�(dǎo)體和N型半�(dǎo)體組成的晶片,在P型半�(dǎo)體和N型半�(dǎo)體之間有一�(gè)�(guò)渡層,稱為PN�(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN�(jié)�,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)�(huì)把多余的能量以光的形式釋放出�(lái),從而把電能直接�(zhuǎn)換為光能。PN�(jié)加反向電�,少�(shù)載流子難以注入,故不�(fā)�。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫�(fā)光二極管,通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀�(tài)�(shí)(即兩端加上正向電壓�,電流從LED�(yáng)極流向陰極時(shí),半�(dǎo)體晶體就�(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)�

技�(shù)特點(diǎn)

  1�5mm的紫光均采用玻璃封裝、鍍鎳的合金外殼,�(jìn)一步提高了紫光的發(fā)光效�、降低了紫光的衰�,延�(zhǎng)了使用壽��

  2�2�(gè)引腳均采用鍍金技�(shù)�

  3)發(fā)光強(qiáng)度高�

  4)質(zhì)量穩(wěn)定、可��

光源波長(zhǎng)

  1、紫� �

  405nm - 純紫�

  400nm - 深紫�

  2、近紫外線光 395nm -帶微紅的深紫�

  UV-A 型紫外線�

  3�370nm -幾乎是不可見(jiàn)�,受木質(zhì)玻璃濾光�(shí)顯現(xiàn)出一�(gè)暗深紫色�

  4、紫外光(UV)滅菌燈 λρ=254nm � 253.7nm

  �(diǎn)光源 λρ=365nm 臭氧形成 λρ=185nm 以下

  --真空紫外線(UV-V�,波�(zhǎng)� 100-200nm

  --短波紫外線(UV-C�,波�(zhǎng)� 200-280nm

  --中波紫外線(UV-B�,波�(zhǎng)� 280-315nm

  --�(zhǎng)波紫外線(UV-A�,波�(zhǎng)� 315-380nm

  ——可�(jiàn)光(Visible light�,波�(zhǎng)� 400�760nm

研制案例

  美國(guó)科學(xué)家成功制造出波長(zhǎng)255nm、功�0.57W以及波長(zhǎng)250nm、功�0.16W的紫外發(fā)光二極管(LED)。該組件目前尚未封裝,該研究小組希望藉由覆晶接合(flip-chip bonding)能將功率等級(jí)提高3�5�。此波段的極深紫外光(ultradeep ultraviolet, UDUV)光源未來(lái)可能取代水銀燈泡,作為生物與化學(xué)傳感器的激�(fā)光源�

  南卡羅來(lái)納大�(xué)的Asif Khan等人生長(zhǎng)出含鋁量高達(dá)72﹪的高品�(zhì)AlGaN�,并以它們做為發(fā)光二極管�(jié)�(gòu)中的批覆�(cladding),用�(lái)制造UDUV組件。研究人員采用藍(lán)寶石做為L(zhǎng)ED基板,沉積的層是AlN緩沖層,接著是十層的AlN/AlGaN超晶�(superlattice),接著是厚度1.4微米的Al0.72Ga0.28N批覆��

  該小組表�,選用鋁含量72﹪的AlGaN層是為了使材料在波長(zhǎng)250nm�(shí)材料仍為透明,這一層是決定組件性能的關(guān)�。工作區(qū)(active region)包含3�(gè)量子�(quantum wells),改變鋁含量可使�(fā)射波�(zhǎng)�250�200nm之間做調(diào)��

  研究人員在脈沖偏壓條�(pulsed biased conditions)下測(cè)試了波長(zhǎng)�255nm�200平方微米的組件以及波�(zhǎng)�250nm�150平方微米的組�,兩者的尖峰輸出功率�(duì)�(yīng)的激�(fā)電流分別�200mA�300mA,射�(emitter)的外部量子效�(external quantum efficiencies)分別�0.015﹪及0.01﹪�

�(yīng)用領(lǐng)�

  紫外�(fā)光二極管廣泛�(yīng)用于:金屬裂痕、裂紋的檢測(cè),光觸媒光源,�(yàn)鈔點(diǎn)鈔設(shè)�,防偽行�(yè),及�(yī)療測(cè)量和生物�(tǒng)�(jì)安全性檢�(cè),液壓檢漏等等領(lǐng)域�

�(fā)展前�

  波長(zhǎng)�220nm�350nm之間的高功率深紫外線�(fā)光二極管在殺�、凈水、醫(yī)�、高密度光紀(jì)�、高顯色性LED照明以及高速分解處理公害物�(zhì)等領(lǐng)域有廣泛�(yīng)�。迄今為�,深紫外線光源以�(zhǔn)分子激光和各種倍頻激光等氣體和固體為媒介的紫外激光和氣體燈為主流,但是存在體積大、壽命短、價(jià)格高的缺�(diǎn),難以實(shí)際應(yīng)用。而使用半�(dǎo)體的高亮度深紫外線LED和深紫外線LD,可以實(shí)�(xiàn)小型�,得到廉�(jià)、高效和�(zhǎng)壽命的紫外光�,應(yīng)用前景更加廣��

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