信息摘要:
人眼可見(jiàn)的光譜范圍一般為400-700nm,那么紫外線波長(zhǎng)就是大于100nm、小于400nm的電磁波就稱之為紫外線。原子或分子外層電子獲得能量后受激發(fā)到激發(fā)態(tài),電子在激發(fā)態(tài)不能穩(wěn)定停留而向
人眼可見(jiàn)的光譜范圍一般為400-700nm,那么紫外線波長(zhǎng)就是大于100nm、小于400nm的電磁波就稱之為紫外線。原子或分子外層電子獲得能量后受激發(fā)到激發(fā)態(tài),電子在激發(fā)態(tài)不能穩(wěn)定停留而向基態(tài)躍遷,在此過(guò)程中以光子的形式輻射出能量,即紫外線。
按紫外線的生物效應(yīng)可將紫外線按波長(zhǎng)從高到低劃分為以下四個(gè)波段:
UV-A(400-315nm):也稱為黑光,波長(zhǎng)最長(zhǎng),能量最低,占有自然界紫外光的最大份額。能引起皮膚的色素沉淀產(chǎn)生黑斑,故又稱致黑斑紫外線;
UV-B(315-280nm):是自然界紫外光中最具破壞性的部分,會(huì)導(dǎo)致皮膚曬傷,產(chǎn)生紅斑,部分可被大氣臭氧層吸收,又稱致紅斑紫外線;
UV-C(280-200nm):全部被大氣層吸收,通常只能用人造光源生成。用于殺菌消毒的是波段中波長(zhǎng)的紫外線。
真空紫外線(200-100nm):無(wú)法進(jìn)入大氣層,存在于太空。
遺傳物質(zhì)核酸DNA和RNA對(duì)紫外線吸收光譜的范圍為250-280nm,傳統(tǒng)低壓汞燈的發(fā)光譜線主要有254nm和185nm兩條,因此當(dāng)紫外燈波長(zhǎng)為254nm時(shí),核酸對(duì)紫外線有最大吸收,即殺菌效果最好。
隨著由白光LED固態(tài)照明引發(fā)的第三次照明革命的火熱進(jìn)行,人們逐漸將研究重心轉(zhuǎn)向以高Al組分Ⅲ族氮化物為結(jié)構(gòu)材料的紫外LED。紫外LED在醫(yī)療、殺菌、印刷、照明、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、以及保密通信等方面都有重大應(yīng)用價(jià)值。并且與汞燈和疝燈等傳統(tǒng)氣體紫外光源相比,UV LED具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。
那么我們放開(kāi)汞燈直接來(lái)談?wù)刄VLED(紫外LED)的組成:
由夾在較薄GaN三明治結(jié)構(gòu)中一個(gè)或多個(gè)InGaN量子阱組成,形成的有源區(qū)為覆層。通過(guò)改變InGaN量子阱中InN-GaN的相對(duì)比例,發(fā)射波長(zhǎng)可由紫光變到其他光。AlGaN通過(guò)改變AlN比例能用于制作UVLED中的覆層和量子阱層,但這些器件的效率和成熟度較差。如果有源量子阱層是GaN,與之相對(duì)是InGaN或AlGaN合金,則器件發(fā)射的光譜范圍為350~370nm。