可见光色差是如何产生的
肉眼可见的可见光是如何产生的?
肉眼看到的颜色是UV-C LED发射光谱中的可见光部分,其来自于半导体材料中氧替位、晶格失配位错等各类深能级与导带能级之间电子跃迁。因为缺陷能级位置相对于量子阱价带更高,所以电子跃迁发射出的光子波长更长,通常在450nm左右,为可见光。
为什么该可见光呈现不同颜色?
UV-C LED芯片与IC类半导体器件类似,是从一片晶圆上切割下来。受限于半导体设备精度,晶圆上不同区域的芯片和不同批次的芯片,其材料缺陷浓度、缺陷类别都略有差异。该差异导致发射可见光的深能级位置有差异,进而发射不同波长的可见光,呈现出不同颜色。虽然波长差异很小,但肉眼感知明显。
该色差是否影响UVC杀菌效果?
结论是不影响。具体来说,取四颗颜色不同的灯珠(某客户寄回),如图1所示。使用积分球测试其UVC波段光功率,具体数据如表1所示,均处于标称档位内。该数据表明无论肉眼颜色呈现什么状态,UVC波段的光电性能是符合要求的,进而确保了杀菌效果的一致性。如认为有必要,也可寄送贵司有色差的产品给我司进行光电参数复核。
图1 两颗肉眼颜色明显不同的灯珠
表1 四颗发光颜色有差异的灯珠的积分球测试结果(@40mA,该批次灯珠标称4-6mW,270-280nm)
该色差能否有效控制?
由于该可见光极弱,且可见光主波长之间的差异又较小。使用传统分光设备基本无法对其颜色做分bin管控。当然,随着技术进步,(1)LED效率的提升会减小可见光能量占比,进而缩小颜色差异;(2)分光设备进步,对可见光的采样分辨能力提高,继而可以分bin管控;(3)外延设备批次内及批次间一致性改善,使得灯珠发光颜色差异减小。
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