• <tbody id="dbdke"><noscript id="dbdke"></noscript></tbody>

      <th id="dbdke"></th>

      聯系電話 18082875868

      材料深一度|紫外光不是不可見嗎?五顏六色的UV LED怎么來的?

      發布時間:2021-01-15 人氣:504 來源:admin
      導讀
      UVB和UVC等深紫外光本身是肉眼不可見的,但很多UVC芯片都會發出肉眼可見的光線,光線呈現藍色、紫色、白色、黃色等,出現光色不一的問題。


      UV LED按照發光峰波段可劃分為:UVC,波長峰值(WLP)在200-280nm波段;UVB 280-320nm波段;UVA320-400nm波段。其中,UVBUVC波段的紫外光本身是肉眼不可見的,但很多UVC芯片都會發出肉眼可見的光線,光線呈現藍色、紫色、白色、黃色等,出現光色不一的問題。這種問題在藍綠光LED不明顯,主要是因為藍綠光LED工作狀態的亮度非常高且波長變化引起的視覺光色差異較小,而在UV LED應用中非常常見甚至是無法避免的。

      不過,藍綠光LED主要應用為照明、背光源、景觀等,視覺觀察是評價其優劣的重要依據,而UV LED芯片多為功能性應用,評價以功能實現為依據,因此光色不一的問題并不是UV LED面臨的主要問題。

      但即便如此,UV LED光色不一的問題仍然需要我們對其進行深入的分析,光線顏色通常受到外延結構影響較大,以下針對UV LED的光色問題進行外延材料的機理剖析。


      視覺光色不一的直接原因就是光譜不同


      目前UVC LED主流發光波長峰值(WLP)為270nm-280nm,其光譜如圖一所示,峰值最高為278nm,兩邊逐漸降低。長波方向,當波長達到可見光范圍的380nm以上(紫色圈處),仍有一定的強度,這部分光線會被人眼接收,呈現出微弱的紫色光;如果波長達到460nm(藍色圈處)還有一定的強度,會呈現出微弱的藍紫光。如果藍光區域的光強度接近甚至超過紫光區域的強度,則會呈現出微弱的藍光。

      640.png

      圖一 UVC芯片光致發光譜

      (一)光譜半高寬

      光譜半高寬影響芯片發光顏色主要是UVA波段。藍綠光均為可見光且亮度非常高,UVCUVB光線不可見,UVA則是有一部分光為可見光,可見光的比例很大程度上影響了其發光顏色,因此UVA波段光譜半寬對于發光顏色影響更加明顯,如圖二(a)所示,半高寬(FMHW)較小,發光顏色會偏紫;圖二(b)的光譜FMHW較大,發光顏色會偏藍。

      同樣,FMHW的大小也會體現在主波長數據上,大部分情況下,FMHW越大,主波長也越大,發光顏色會偏長波長。

      6402.jpg

      光譜半寬小,發光顏色偏紫

      6403.jpg

      光譜半寬大,發光顏色偏藍

      圖二 不同光譜半寬的光致發光譜

      量子阱的阱寬是決定發光光譜的其中一個因素,阱寬波動導致光譜半寬大。工藝過程控制出現偏差會引起阱寬的變化,如溫度、MO源飽和蒸氣壓、III族元素組分等因素變化都會引起生長速率的變化,從而導致阱寬出現變化。如果材料中不同位置的阱寬差異明顯,或同一位置不同外延層的阱寬差異明顯,就會出現光譜半寬大的問題。

      6404.jpg

      圖三 阱寬波動透射電鏡圖片

      此外,阱層摻雜、極化場等也會引起光譜半寬大的問題。


      (二)深能級發光
      III/V族化合物制作的LED產品,藍綠光LED、紫光LED、UV LED等芯片光譜中,黃光帶是一直存在的,其波峰在550nm左右,強度很低,但是人眼對550nm波長的感官最強烈,因此黃光帶很容易被人眼捕捉到。


      UVC產品工作波長肉眼不可見,因此黃光帶會更加容易被捕捉到,使產品呈現出微弱的黃光。黃光帶的來源一直沒有明確的定論。
      6405.jpg
      圖四 UVA芯片的黃光帶光譜


      肉眼感知的黃光強度與芯片的亮度沒有絕對的對應關系。芯片的發光越強,黃光帶受到短波長激發而發出的光線也越強;同時黃光帶吸收掉過多的工作波長。
      (重點):如果黃光帶強度較高,芯片發光顏色會直接顯示黃色;如果黃光帶強度較低,遠低于光譜中的藍光和紫光部分,那么黃光會與藍光紫光混合發出白色的光線。
      以上這種因光譜導致的發光顏色差異大都可以體現在主波長數據上,發光顏色為紫色的芯片主波長應在430nm以下,發光顏色為藍色的芯片主波長應在450nm以上,發光顏色偏黃的主波長可能達到500nm。

      很多研究將黃光帶的來源歸咎于深能級,而其中Ga空位、Mg、C等受到關注最多[1,2]。比如C污染,因生長過程中使用的金屬源為有機物,因此不可避免會有C原子進入材料中,而這種C原子或與N原子結合,或進入間隙,形成C深能級,提供了黃光帶的發光源。通過二次離子質譜(SIMS)和X射線能譜(XPS)測試分析可以看出,材料中C的密度還是很高的,達到1E17cm-3。通常情況下,C比例較大的材料,黃光帶更加明顯。

      6406.jpg

      6407.jpg


      国产中文字幕_黄色网站免费地址_永久在线观看免费视频下载_超碰86

    1. <tbody id="dbdke"><noscript id="dbdke"></noscript></tbody>

        <th id="dbdke"></th>