Light-Emitting Diodes: een inleiding

Halfgeleiders die de vorm van elektrische energie in lichtenergie kunnen veranderen, worden light-emitting diodes of LED's genoemd. LED's worden vaak gecategoriseerd volgens een van de drie golflengten: ultraviolet, zichtbaar of infrarood. Het materiaal en de samenstelling van de halfgeleider bepaalt de kleur van het licht dat door het apparaat wordt uitgezonden.

LED's die in de handel verkrijgbaar zijn en een enkelvoudig uitgangsvermogen van ten minste 5 mW hebben, hebben een golflengtebereik dat zich uitstrekt van 275 tot 950 nm. Ongeacht de fabrikant komen de componenten voor elk golflengtebereik allemaal uit dezelfde familie van halfgeleidermaterialen. In dit bericht zullen we de LED-industrie op hoog niveau bekijken en een overzicht geven van hoe LED's werken. Er zijn veel verschillende soorten LED's, en we zullen het daarover hebben, samen met de golflengten die ermee samenhangen, de materialen die in hun constructie worden gebruikt en enkele toepassingen voor de verschillende lichten.

Ultraviolette LED's (UV-LED's): 240 tot 360 nm

UV-LED's vinden hun meest voorkomende toepassing op het gebied van industriële uitharding, gevolgd door waterdesinfectie en vervolgens medicinale en biomedische toepassingen. Bij golflengten zo kort als 280 nm is het mogelijk geweest om niveaus van energieproductie te genereren die groter zijn dan 100 mW. Bij golflengten van 360 nm of langer is galliumnitride/aluminium galliumnitride (GaN/AlGaN) het materiaal dat het meest wordt gebruikt voor ultraviolette lichtemitterende diodes (LED's). Voor kortere golflengten worden materialen met hun eigen intellectuele eigendomsrechten gebruikt. Kortere golflengten worden gemaakt door slechts een select aantal aanbieders, en de prijzen voor deze LED's zijn nog steeds vrij hoog in vergelijking met de prijs van de rest van het LED-productaanbod. De markt voor langere golflengten, die met een lengte van minimaal 360 nm, wordt echter stabieler door dalende prijzen en een overvloed aan aanbieders.

LED's die variëren van bijna-ultraviolet tot groen: 395 tot 530 nm

Indium gallium nitride (InGaN) is het materiaal dat wordt gebruikt voor de productie van items die binnen dit golflengtebereik vallen. Hoewel het theoretisch mogelijk is om een ​​golflengte te produceren op elk punt tussen 395 en 530 nm, richt de overgrote meerderheid van de grote leveranciers hun inspanningen op het genereren van blauwe LED's (in het bereik van 450 tot 475 nm) voor gebruik bij de productie van wit licht met fosforen en groene LED's in het bereik van 520 tot 530 nm voor gebruik bij de groene verlichting van verkeerslichten. De technologie achter deze LED's wordt in de meeste kringen als geavanceerd beschouwd. In de loop van de afgelopen jaren is er weinig tot geen vooruitgang geboekt in het verhogen van de optische efficiëntie.

LED's variërend van geelgroen tot rood: 565 tot 645 nm

Het halfgeleidermateriaal dat voor dit golflengtebereik wordt gebruikt, staat bekend als aluminium indium galliumfosfide, of kortweg AlInGaP. De kleuren verkeerslichtgeel (590 nm) en verkeerslichtrood (625 nm) worden meestal gebruikt om het te vervaardigen. Bovendien zijn de limoengroene (of geelachtig groene 565 nm) en oranje (605 nm) golflengten toegankelijk met deze technologie; hun beschikbaarheid is echter beperkter.

Het is opmerkelijk dat noch de InGaN noch de AlInGaP-technologieën nu in staat zijn om een ​​zuiver groene emitter te produceren met een golflengte van 555 nm. Er zijn enkele oudere technologieën die niet zo efficiënt zijn in deze volledig groene zone, maar die technologieën worden niet als slim of efficiënt beschouwd. Dit is deels het gevolg van een gebrek aan interesse en daarmee een gebrek aan vraag vanuit de markt, wat heeft geresulteerd in een gebrek aan financiering om alternatieve materialen en productieprocessen voor dit golflengtebereik te ontwikkelen.

660 tot 900 nanometer (nm), vaak bekend als "dieprood tot bijna-infrarood" (IRLED's)

De structuur van de apparaten die in deze regio worden gebruikt, kan een groot aantal verschillende vormen aannemen, maar ze maken allemaal gebruik van een soort aluminium galliumarsenide (AlGaAs) of galliumarsenide (GaAs) materiaal. Infraroodafstandsbedieningen, nachtzichtverlichting, industriële fotocontroles en verschillende medische toepassingen (bij 660–680 nm) zijn allemaal voorbeelden van toepassingen voor dit golflengtebereik.

De werkende theorie achter LED's

LED's zijn een type halfgeleiderdiode die licht produceren wanneer een elektrische stroom in voorwaartse richting door het apparaat gaat. Er moet een elektrische spanning op het apparaat worden gezet om de elektronen over het uitputtingsgebied te laten bewegen en te combineren met een gat aan de andere kant om een ​​elektron-gatpaar te creëren. Wanneer dit gebeurt, geeft het elektron zijn opgeslagen energie af in de vorm van licht, wat uiteindelijk resulteert in de emissie van een foton.

Het uitgezonden licht heeft een golflengte die wordt bepaald door de bandgap van de halfgeleider. Omdat kortere golflengten overeenkomen met hogere energieniveaus, zijn stoffen met een grotere bandgap verantwoordelijk voor het uitzenden van kortere golflengten. Geleiding in materialen met een grotere bandafstand vereist het gebruik van hogere spanningen. LED's die UV-blauw licht met een korte golflengte uitstralen, hebben een doorlaatspanning van 3,5 V, terwijl LED's die nabij-infrarood licht uitstralen een doorlaatspanning hebben van 1,5 tot 2,0 V.

LED's worden momenteel gebruikt in een grote verscheidenheid aan sectoren en toepassingen in een verscheidenheid aan industrieën. Deze apparaten zijn zeer redelijk geprijsd en aantrekkelijk voor zowel de consumentenmarkt als de industriële markt vanwege hun hoge mate van betrouwbaarheid, hoge efficiëntie en lagere totale systeemkosten in vergelijking met lasers en lampen. LED's zijn er in verschillende kleuren en technologieën, en elk is ontworpen om aan een bepaalde toepassing en behoeften te voldoen.

High Power Uv Led-licht

Functies:

● UV-ledlampen met een hoog wattage zijn qua grootte en vorm vergelijkbaar met conventionele kiemdodende UV-lampen, maar kunnen werken met een hogere UV-output.

● UV-ledlampen met een hoog wattage worden veel gebruikt in geforceerde luchtkanaalsystemen en toepassingen voor waterdesinfectie.

● Uv led-licht met een hoog wattage wordt vaak aangetroffen in geurbestrijding en fotochemische toepassingen.

● Verkrijgbaar in versies met laag ozongehalte en ozonproducerende versies.

Specificatie: