LED xanh da trời và LED tia cực tím

Công nghệ đèn led ra đời xuất hiện nhiều màu sắc ánh sáng đã đem đến hiệu quả sử dụng không chỉ trong chiếu sáng mà còn cả trong trang trí nội ngoài thất. Trong đó phải nói đến thành công của đèn led xanh da trời và mội loại led cực tím và chúng ta cần phải quan tâm.

Led xanh da trời là gì?

Led xanh da trời là loại led tạo nên bởi hợp chất bán dẫn Gallium Nitride (GaN) và Indium Gallium Nitride (InGaN). Người ta có thể dùng cách này để gắn chung với Led đỏ và xanh lá để tạo ra nguồn ánh sáng trắng. Nhưng ngày nay người ta ít dùng các này để tạo ra bóng led ánh sáng trắng.

Jacques Pankove là người đầu tiên làm ra led xanh da trời vào năm 1971 bằng chất bán dẫn Gallium Nitride. Tuy nhiên, ánh sáng được tạo ra quá yếu, không được ứng nhiều tren thực tế nên những nghiên cứu về sau cũng không được phát nhiều hơn.

Vào tháng 8 năm 1989, Led xanh da trời đầu tiên sử dụng chất bán dẫn có vùng cấm gián tiếp, sử dụng chất Sillic Cabua (SiC) được bán ra bởi công ty Cree Inc. Tuy nhiên hiệu suất ánh sáng làm bằng hợp chất này thấp, không vượt quá 0.03%

Cuối những năm 80 của thế kỷ 20, trong nghiên cứu về GaN Epitaxial và cấy p-type  đã tạo ra bước đột phá đem đến một kỷ nguyên mới về công nghệ chiếu sáng sử dụng hợp chất bán dẫn GaN. Vào năm 1993, dựa trên nền tảng có sẵn này mà Shuji Nakamura của công ty Nichia Corporation đã tạo nên led xanh dương bằng Gallium Nitride.

Bài viết quan tâm

- Thông số kỹ thuật, hoạt động của bóng đèn led

Sự ra đời của led cực tím 

Vào cuối những năm 90 của thế kỷ 20, những ứng dụng của led xanh ra trời đã được phổ biến, gần với cuộc sống của con người hơn. Về mặt lý thuyết, khi thay đổi tỉ lệ giữa In - Ga trong hợp chất bán dẫn của lớp InGaN Quantum Wells có thể dải ánh sáng từ màu tím đến màu hổ phách.

Khi thay đổi tỉ lệ giữa Al - Ga trong hợp chất AlGaN - Aluminium Gallium Nitride để làm lớp che phủ và lớp kích hoạt có thể tạo ra được led phát ra tia cực tím. Tuy nhiên, cách này vẫn chưa đạt được đỉnh cao như công nghệ tạo ra led xanh da trời và led xanh lá.

Nếu dùng GaN để làm lớp kích hoạt cho lớp Quantum Wells thì có thể tạo ra được ánh sáng nằm trong khu khực bước sóng gần với bước sóng của tia cực tím với điểm lớn nhất nằm ở gần 365. Sử dụng những hợp chất nitrit có chưa nguyên tố nhôm như AlGan hay AlGaInN sẽ tạo ra ánh sáng có bước sóng ngắn hơn bước sóng của tia cực tím.

Ứng dụng của led cực tím soi tiền giả

Trên thị trường, các led tia cực tím cũng dẫn phổ biến hơn. Các chip led sử dụng bước sóng trong khoảng từ 375 đến 395 nm gần với bước sóng của tia cựa tím với giá thành rẻ, ứng dụng trong lĩnh vực ngân hành, hành chính để soi tiền giả, các công văn giả. 

Với những đi ốt bán dẫn có bước sóng ngắn hơn thì giá cả đắt nhưng cũng đã xuất hiện trên thị trường. Các thiết bị khử trùng sử dụng led tia cực tím trong khoảng 250 đến 270nm sẽ được sử dụng trong tương lai bởi vi sinh vật có độ nhạy sáng gần 260nm, bằng với độ hấp thụ của ADN. Gần đấy, một số nghiên cứu khoa học cho thấy thiết bị tia cực tím 365nm khử trùng rất hiệu quả.

Zhong Lin Wang của việc công nghệ Georgia đã phát hiện ra khi sử dụng dây kẽm oxit kích thước siêu nhỏ có thể giúp tăng hiệu suất phát tia cực tím của led áp điện từ 2% lên được 8%, tức là tăng 4 lần vào năm 2011.

Tìm hiểu thêm

- Lịch sử ra đời thú vị của bóng đèn led.