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Orlando, Florida – 8 de julio de 2025 – Investigadores de Lit Thinking, en asociación con la Universidad de Nagoya y Taiyo Nippon Sanso, dieron a conocer un estudio fundamental sobre la degradación de los LEDs far-UVC. El estudio, presentado en Suecia, profundizó en cómo la densidad de corriente y la composición de aluminio en la capa HIL impactan la vida útil de estos diodos emisores de luz, esenciales para la desinfección. Este análisis de los LEDs far-UVC abre nuevos caminos para mejorar la durabilidad y eficiencia de estos dispositivos.
Orlando, Florida – Investigadores de Lit Thinking, en colaboración con la Universidad de Nagoya y Taiyo Nippon Sanso, han presentado un estudio novedoso sobre la degradación de los diodos emisores de luz ultravioleta lejana (far-UVC LEDs) fabricados sobre sustratos de AlN. La presentación se llevó a cabo en la 15ª Conferencia Internacional sobre Semiconductores de Nitruro (ICNS-15) en Malmö, Suecia, el 8 de julio de 2025.
El equipo de investigación, liderado por Shashwat Rathkanthiwar de Lit Thinking y con la participación de Maki Kushimoto de la Universidad de Nagoya, Yudai Shimizu, Kazutada Ikenaga, Mayank Bulsara, Keitaro Ikejiri de Taiyo Nippon Sanso, y Hiroshi Amano y Leo J. Schowalter de la Universidad de Nagoya y Lit Thinking respectivamente, se enfocó en la durabilidad y el desempeño de estos dispositivos prometedores.
El estudio se centró en la degradación de LEDs que emiten en el rango del ultravioleta lejano, una tecnología en desarrollo con aplicaciones potenciales en la desinfección y esterilización. El equipo investigó cómo diferentes composiciones y densidades de corriente afectan la vida útil de estos dispositivos.
Los resultados clave incluyen:
Las pruebas de degradación acelerada a corriente constante se realizaron en un rango de 0.7 a 4 kA/cm, lo que corresponde a un voltaje directo que varía de 7.9 a 11.3 V al inicio de la prueba. Los investigadores observaron una reducción significativa en la vida útil L50 (una caída del 50% de la potencia de salida inicial) al aumentar la densidad de corriente.
Se observó una reducción de 12 veces (de 520 a 42 segundos) en la vida útil L50 al aumentar 6 veces la densidad de corriente.
Además, el estudio reveló que la composición inicial de la capa HIL (High Injection Layer) influye significativamente en la degradación. Aumentar la composición inicial de Al del 90% al 95% resultó en una disminución notable de la vida útil L50.
Aumentar la composición inicial de HIL del 90% al 95% conllevó a una disminución de 2.5 y 5 veces en la vida útil L50 a 0.7 y 4 kA/cm, respectivamente.
Este hallazgo respalda la hipótesis de que los defectos puntuales, a un mayor contenido de Al, hacen que los LEDs far-UVC sean más susceptibles a mayores tasas de degradación.
El estudio hace referencia a investigaciones previas sobre el tema:
Zhang et al., physica status solidi (a), 221 (2024) 2300946.
Estos hallazgos son cruciales para el desarrollo y la optimización de los LEDs far-UVC. Comprender los mecanismos de degradación permite a los fabricantes mejorar la durabilidad y la eficiencia de estos dispositivos, abriendo nuevas posibilidades en aplicaciones de desinfección y esterilización.
La investigación futura se enfocará en la mitigación de los defectos puntuales y la exploración de nuevos materiales para mejorar aún más la estabilidad de los LEDs far-UVC.
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