UV-ultraviolettivalon tappajana, vain 200-280 nm: n aallonpituus, suuri energia, voi tunkeutua virukseen, bakteereihin, sieniin ja pölypunkkikalvoon, hyökätä DNA: n ja tuhota nämä haitalliset organismit.
Koska tanskalainen professori Niels Finsen totesi, että ultraviolettisäteilyä voidaan käyttää TB: n hoitoon, ultraviolettisäteilyn ihmisen käyttö on ollut yli vuosisataa historiasta. Syvän ultraviolettivalon nykyinen käyttö ei ole kuitenkaan vain suurta, tehotonta, mutta myös elohopeaa, joka on haitallista ympäristölle.
Cornellin yliopiston tutkimusryhmä on hiljattain kehittänyt pienen, ympäristöystävällisemmän, tumman ultraviolettivalaisimen valolähteen ja alhaisimman aallonpituuden alan DEEP-UV-LEDit.
Tutkijat käyttivät galliumnitridin (Gan) ja AlN (AlN) yksikerroksen atomi-tason kontrolliliitännän reaktioalueena, joka onnistuneesti emittoi aallonpituuden 232 - 270 nm: n syvän ultraviolettijohdon välillä. Tämä 232 nm: n syvä ultraviolettisäteily, galliumnitridin käyttö luminesenssimateriaalina, joka on lyhytaikaisen aallonpituuden ilmaisema. Edellinen ennätys oli 239 nm Japanin joukkueelta.
Tutkimuslehti julkaistiin 27. tammikuuta Journal of Applied Physics Letters (smartfactory ™ Physics Letters) -tutkimuspaperilla "Mbe-kasvatetut 232-270 nm: n syvä-uv-LEDit, joissa käytettiin yksikerroksisia ohut binääri-gan / aln Quantum heterostructures".
Paranna UV-LED-tehokkuutta
Tällä hetkellä suurin UV-LED-pullonkaula on valovoima, jota voidaan mitata kolmella tavalla:
1. Injektointitehokkuus: Laitteen läpi kulkevien elektronien osuus injektoidusta reaktioalueesta.
2. Sisäinen kvanttitehokkuus (IQE): kaikkien elektronien tuottamien fotonien tai ultraviolettisäteiden suhde reaktioalueella.
3. Valon tehokkuus: Reaktion alueella tuotettujen fotonien osuus, joka voidaan ottaa pois laitteesta ja jota voidaan käyttää.
"Jos edellä mainitut kolme aluetta ovat 50% tehokkaita, kertomalla vain kahdeksasosa on yhtä suuri kuin valotehokkuus 12%: iin", kertoo tutkijan tohtori Moudud Islam. 」
Syvillä ultraviolettiaallonpituuksilla nämä kolme tehokkuutta ovat alhaiset, mutta tiimi on havainnut, että galliumnitridin käyttö perinteisen galliumnitridin sijasta voi parantaa sisäistä kvanttitehokkuutta ja tehokkuutta.
Injektointitehokkuuden parantamiseksi tutkimusryhmä käytti tekniikkaa, joka oli kehitetty ennen positiivista (elektronia) ja negatiivista (sähköreikäistä) kantoaaltoa käyttäen polarisaation aiheuttamaa dopingmenetelmää käyttäen.
Tutkimus ja kehitys
Kun syvä ultravioletti ledin valotehokkuus on parantunut onnistuneesti, tutkimusryhmän seuraava vaihe on integroida valonlähde laitteeseen ja siirtyä kohti listautumista. Syvän ultraviolettivalon käyttökohteisiin kuuluvat ruoan tuoreus, väärennetyt setelin tunnistetiedot, fotokatalyytit, vedenpuhdistus ja sterilointi jne.
