Введення інфрачервоних світлодіодних діодів

Введення інфрачервоних світлодіодних діодів

Інфрачервоні діоди, що випромінюють світло (світлодіоди, і ми також називаємо це ІЧ-світлодіодом)-це напівпровідникові пристрої, які випромінюють світло в інфрачервоному спектрі, коли електричний струм проходить через них. Ці світлодіодні та DIP -світлодіодні SMD стали найважливішим компонентом у різних додатках, включаючи дистанційне управління, системи безпеки, комунікаційні пристрої та технології нічного бачення. Детально розкажіть визначення, склад, принцип роботи, характеристики та застосування інфрачервоних світлодіодів.

Визначення інфрачервоних діодів, що випромінюють світло (світлодіоди). Інфрачервоний світлодіод-це тип світла, що випромінює світло, який випромінює світло в інфрачервоній області електромагнітного спектру. Інфрачервоний спектр, як правило, коливається від приблизно 700 нанометрів (нм) до 1 міліметра (мм) у довжині хвилі, поза червоним кінцем видимого спектру. Інфрачервоні світлодіоди спеціально розроблені для випромінювання світла в цьому діапазоні, що робить їх невидимими неозброєним оком, але виявляється інфрачервоними датчиками та камерами.

Склад інфрачервоних світлодіодів

Інфрачервоні світлодіоди (Сюди входять світлодіод 940 нм, світлодіод 850 нм, світлодіод 730 нм, світлодіод 1050 нм, світлодіодний індикатор 1550 нм), як правило, складаються з напівпровідникових матеріалів, які випромінюють світло, коли струм протікає через них. Найпоширенішими напівпровідниковими матеріалами в інфрачервоних світлодіодах є арсенід галій (GAAS), фосфід арсеніду галій (GAASP) та арсенід алюмінію галію (Gaalas). Ці матеріали обрані за їх здатністю випромінювати світло в інфрачервоному спектрі та їх сумісність з виробничими процесами світлодіодів. Структура інфрачервоного світлодіода складається з декількох шарів напівпровідникових матеріалів. Найбільш основна структура включає напівпровідниковий шар N-типу та напівпровідниковий шар типу P, розділений переходом, відомим як активна область. Коли в передній напрузі застосовується через перехід PN, електрони та отвори рекомбіну в активній області, вивільняючи енергію у вигляді фотонів. Енергія цих фотонів відповідає довжині хвилі випромінюваного світла, яке у випадку інфрачервоних світлодіодів потрапляє в інфрачервоний спектр.

Принцип роботи інфрачервоних світлодіодів

Принцип робочого інфрачервоного світлодіода заснований на явищі електролюмінесценції, де випромінювання світла відбувається внаслідок рекомбінації носіїв заряду (електрони та отворів) у напівпровідниковому матеріалі. Коли напруга переднього зміщення застосовується до переходу PN світлодіода, електрони з області N-типу та отвори з області типу p вводять в активну область. форма фотонів. Енергетична смуга напівпровідникового матеріалу визначає довжину хвилі випромінюваного світла. У випадку з інфрачервоними світлодіодами, пропускна програма розроблена для випромінювання світла в інфрачервоному спектрі, який невидимий для людського ока, але може бути виявлений інфрачервоними датчиками та камерами.

Характеристики інфрачервоних світлодіодів

Інфрачервоні світлодіоди демонструють кілька характеристик, які роблять їх придатними для широкого спектру застосувань. Деякі з ключових характеристик інфрачервоних світлодіодів включають: 1. Діапазон довжин хвиль: інфрачервоні світлодіоди випромінюють світло в інфрачервоному спектрі, як правило, від 700 нанометрів до 1 міліметра у довжині хвилі. Конкретна довжина хвилі, що випромінюється інфрачервоним світлодіодом, залежить від напівпровідникового матеріалу, що використовується в його конструкції.2. Ефективність: Інфрачервоні світлодіоди мають високу ефективність у перетворенні електричної енергії в легку енергію. Ця ефективність має вирішальне значення для додатків, де споживання електроенергії викликає занепокоєння, наприклад, у портативних пристроях або системах, що працюють на батареї.3. Тривалість життя: інфрачервоні світлодіоди мають довгий термін експлуатації, як правило, від 50 000 до 100 000 годин безперервної роботи. Це довговічність робить їх ідеальними для додатків, де технічне обслуговування або заміну є важким або дорогим.4. Миттєва робота: Інфрачервоні світлодіоди мають швидкий час реакції, тобто вони можуть увімкнутись і вимикати майже миттєво. Ця характеристика є важливою для додатків, які потребують швидкої модуляції або комутації джерела світла.5. Направленість: Інфрачервоні світлодіоди випромінюють світло в спрямованому промені, що робить їх придатними для застосувань, де потрібно точне націлювання джерела світла. Цей спрямований вихід може бути додатково посилений за допомогою оптичних лінз або відбивачів.

Застосування інфрачервоних світлодіодів

Інфрачервоні світлодіоди знаходять широке використання в різних додатках у різних галузях. Деякі з ключових застосувань інфрачервоних світлодіодів включають: 1. Дистанційне управління: Інфрачервоні світлодіоди зазвичай використовуються на пристроях дистанційного керування для телевізорів, кондиціонерів та інших електронних приладів. Інфрачервоне світло, що випромінюється світлодіодом, підбирається датчиком в приймальному пристрої, що дозволяє здійснити бездротове зв'язок та управління.2. Системи безпеки: інфрачервоні світлодіоди є невід'ємною частиною систем безпеки, таких як камери спостереження та датчики руху. Інфрачервоне світло невидиме для людського ока, але його можуть виявити камерами, оснащеними інфрачервоними датчиками, що дозволяє нічному зору.3. Пристрої зв'язку: Інфрачервоні світлодіоди використовуються в системах оптичного зв'язку для бездротового передачі даних на коротких відстанях. Інфрачервоне світло може переносити сигнали даних, які не застраховані від перешкод від радіочастотних сигналів, що робить його придатним для надійних додатків зв'язку.4. Автомобільні програми: інфрачервоні світлодіоди все частіше використовуються в автомобільних додатках, таких як датчики близькості, гальмівні вогні та внутрішнє освітлення. Інфрачервоні датчики можуть виявити об'єкти в оточенні транспортного засобу та допомагати в системах допомоги на паркування.5. Медичні пристрої: Інфрачервоні світлодіоди використовуються в медичних пристроях для таких застосувань, як фототерапія, моніторинг насичення киснем у крові та теплова візуалізація. Здатність інфрачервоного світла проникати в тканини робить його цінним для неінвазивних медичних процедур.6. Промислова автоматизація: інфрачервоні світлодіоди використовуються в системах промислової автоматизації для таких завдань, як виявлення об'єктів, зондування положення та сканування штрих -коду. Надійність та швидкість інфрачервоних датчиків роблять їх добре підходить для виробничих та логістичних програм.

Висновок

Інфрачервоні світлодіоди (світлодіоди)-напівпровідникові пристрої, які випромінюють світло в інфрачервоному спектрі, що робить їх цінними для широкого спектру застосувань, що потребують невидимих ​​джерел світла. Склад, принцип роботи, характеристики та застосування інфрачервоних світлодіодів роблять їх універсальним та найважливішим компонентом у різних галузях, включаючи електроніку, комунікації, автомобільну, охорону здоров'я та безпеку. Як очікується, зростатимуть інфрачервоні світлодіоди. Розуміючи основні принципи та застосування інфрачервоних світлодіодів, інженери та дослідники можуть продовжувати інновацій та розробляти нові технології, які використовують унікальні властивості інфрачервоного світла для різноманітних застосувань.