紫外發光二極體是指可發出波長約400nm的近紫外光的發光二極體（led）。紫外光通常是用作識別鈔票是否偽造，一些紫外發光二極體照明物在夜總會和派對上很受歡迎，它們被用來使螢光物質發出更亮的光。
基本介紹
- 中文名：紫外發光二極體
- 外文名：ultraviolet LED
發光原理,技術特點,光源波長,研製案例,套用領域,發展前景,
發光原理
紫外發光二極體是指能發出近紫外光的一種發光二極體（led）。它的發光原理同普通發光二極體一樣。 50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識，第一個商用二極體產生於1960年。led是英文light emitting diode（發光二極體）的縮寫。 它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置於一個有引線的架子上，然後四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以led的抗震性能好。 發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱為pn結。在某些半導體材料的pn結中，注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。pn結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發光。這種利用注入式電致發光原理製作的二極體叫發光二極體，通稱led。當它處於正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從led陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。
技術特點
1）5mm的紫光均採用玻璃封裝、鍍鎳的合金外殼，進一步提高了紫光的發光效率、降低了紫光的衰減，延長了使用壽命。 2）2個引腳均採用鍍金技術。 3）發光強度高。 4）質量穩定、可靠。
光源波長
1、紫色 ： 405nm - 純紫色 400nm - 深紫色 2、近紫外線光 395nm -帶微紅的深紫色 uv-a 型紫外線光 3、370nm -幾乎是不可見光，受木質玻璃濾光時顯現出一個暗深紫色。 4、紫外光（uv）滅菌燈 λρ=254nm 或 253.7nm 點光源 λρ=365nm 臭氧形成 λρ=185nm 以下 --真空紫外線（uv-v），波長為 100-200nm --短波紫外線（uv-c），波長為 200-280nm --中波紫外線（uv-b），波長為 280-315nm --長波紫外線（uv-a），波長為 315-380nm ——可見光（visible light），波長為 400—760nm
研製案例
美國科學家成功製造出波長255nm、功率0.57w以及波長250nm、功率0.16w的紫外發光二極體(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)能將功率等級提高3到5倍。此波段的極深紫外光(ultradeep ultraviolet, uduv)光源未來可能取代水銀燈泡，作為生物與化學感測器的激發光源。 南卡羅來納大學的asif khan等人生長出含鋁量高達72﹪的高品質algan層，並以它們做為發光二極體結構中的批覆層(cladding)，用來製造uduv組件。研究人員採用藍寶石做為led基板，沉積的第一層是aln緩衝層，接著是十層的aln/algan超晶格(superlattice)，接著是厚度1.4微米的al0.72ga0.28n批覆層。 該小組表示，選用鋁含量72﹪的algan層是為了使材料在波長250nm時材料仍為透明，這一層是決定組件性能的關鍵。工作區(active region)包含3個量子井(quantum wells)，改變鋁含量可使發射波長在250至200nm之間做調整。 研究人員在脈衝偏壓條件(pulsed biased conditions)下測試了波長為255nm的200平方微米的組件以及波長為250nm的150平方微米的組件，兩者的尖峰輸出功率對應的激發電流分別為200ma與300ma，射極(emitter)的外部量子效率(external quantum efficiencies)分別為0.015﹪及0.01﹪。
套用領域
紫外發光二極體廣泛套用於:金屬裂痕、裂紋的檢測,光觸媒光源，驗鈔點鈔設備，防偽行業，及醫療測量和生物統計安全性檢測，液壓檢漏等等領域。
發展前景
波長在220nm至350nm之間的高功率深紫外線發光二極體在殺菌、淨水、醫療、高密度光紀錄、高顯色性led照明以及高速分解處理公害物質等領域有廣泛套用。迄今為止，深紫外線光源以準分子雷射和各種倍頻雷射等氣體和固體為媒介的紫外雷射和氣體燈為主流，但是存在體積大、壽命短、價格高的缺點，難以實際套用。而使用半導體的高亮度深紫外線led和深紫外線ld，可以實現小型化，得到廉價、高效和長壽命的紫外光源，套用前景更加廣闊。
