Introduksjonen av infrarøde lysemitterende dioder

Introduksjonen av infrarøde lysemitterende dioder

Infrarøde lysemitterende dioder (lysdioder, og vi kaller det også som IR LED) er halvlederenheter som avgir lys i det infrarøde spekteret når en elektrisk strøm går gjennom dem. Disse SMD LED og DIP -LED har blitt en essensiell komponent i forskjellige applikasjoner, inkludert fjernkontroller, sikkerhetssystemer, kommunikasjonsenheter og nattsynsteknologi. Vi vil fortelle definisjonen, sammensetningen, arbeidsprinsippet, egenskapene og anvendelsene av infrarøde lysdioder i detalj.

Definisjon av infrarøde lysemitterende dioder (LED). En infrarød LED er en type lysemitterende diode som avgir lys i det infrarøde området av det elektromagnetiske spekteret. Det infrarøde spekteret varierer typisk fra rundt 700 nanometer (nm) til 1 millimeter (mm) i bølgelengde, utover den røde enden av det synlige spekteret. Infrarøde lysdioder er spesielt designet for å avgi lys i dette området, noe som gjør dem usynlige for det blotte øye, men påvises av infrarøde sensorer og kameraer.

Sammensetning av infrarøde lysdioder

Infrarøde lysdioder (dette inkluderer 940NM LED, 850NM LED, 730NM LED, 1050NM LED, 1550NM LED ECT.) Er typisk sammensatt av halvledermaterialer som avgir lys når strømmen strømmer gjennom dem. De mest brukte halvledermaterialene i infrarøde lysdioder er galliumarsenid (GaAs), galliumarsenidfosfid (GAASP) og gallium aluminiumarsenid (Gaalas). Disse materialene er valgt for sin evne til å avgi lys i det infrarøde spekteret og deres kompatibilitet med produksjonsprosessene til LED -er. Strukturen til en infrarød LED består av flere lag med halvledermaterialer. Den mest grunnleggende strukturen inkluderer et halvtype halvlederlag og et halvlederlag av P-type, separert med et kryss kjent som det aktive området. Når en fremoverspenning påføres over PN -krysset, rekombinerer elektroner og hull i det aktive området, og frigjør energi i form av fotoner. Energien til disse fotonene tilsvarer bølgelengden til det utsendte lyset, som for infrarøde lysdioder faller innenfor det infrarøde spekteret.

Arbeidsprinsippet for infrarøde lysdioder

Arbeidsprinsippet for en infrarød LED er basert på fenomenet elektroluminescens, der utslipp av lys oppstår som et resultat av rekombinering av ladningsbærere (elektroner og hull) i et halvledermateriale. Når en fremover skjevspenning påføres PN-krysset mellom LED-en, blir elektronene fra N-typen og hullene fra P-type region injisert i det aktive området. I det aktive området rekombiner elektroner med hull, frigjør energi i Formen av fotoner. Energibåndgapet til halvledermaterialet bestemmer bølgelengden til det utsendte lyset. Når det gjelder infrarøde lysdioder, er bandgapet designet for å avgi lys i det infrarøde spekteret, som er usynlig for det menneskelige øyet, men kan oppdages av infrarøde sensorer og kameraer.

Kjennetegn på infrarøde lysdioder

Infrarøde lysdioder viser flere egenskaper som gjør dem egnet for et bredt spekter av applikasjoner. Noen av de viktigste egenskapene til infrarøde lysdioder inkluderer: 1. Bølgelengdeområde: Infrarøde lysdioder avgir lys i det infrarøde spekteret, typisk fra 700 nanometer til 1 millimeter i bølgelengde. Den spesifikke bølgelengden som sendes ut av en infrarød LED avhenger av halvledermaterialet som brukes i konstruksjonen.2. Effektivitet: Infrarøde lysdioder er svært effektive i å konvertere elektrisk energi til lysenergi. Denne effektiviteten er avgjørende for applikasjoner der strømforbruk er en bekymring, for eksempel i bærbare enheter eller batteridrevne systemer.3. Levetid: Infrarøde lysdioder har en lang levetid, typisk fra 50 000 til 100 000 timer kontinuerlig drift. Denne levetiden gjør dem ideelle for applikasjoner der vedlikehold eller utskifting er vanskelig eller kostbart.4. Øyeblikkelig drift: Infrarøde lysdioder har en rask responstid, noe som betyr at de kan slå av og på nesten øyeblikkelig. Denne egenskapen er essensiell for applikasjoner som krever rask modulering eller bytte av lyskilden.5. Retninglighet: Infrarøde lysdioder avgir lys i en retningsbestemmelse, noe som gjør dem egnet for applikasjoner der det kreves presis målretting av lyskilden. Denne retningsutgangen kan forbedres ytterligere ved bruk av optiske linser eller reflekser.

Bruksområder av infrarøde lysdioder

Infrarøde lysdioder finner utbredt bruk i forskjellige applikasjoner i forskjellige bransjer. Noen av nøkkelapplikasjonene til infrarøde lysdioder inkluderer: 1. Fjernkontroller: Infrarøde lysdioder brukes ofte i fjernkontrollenheter for TV -apparater, klimaanlegg og andre elektroniske apparater. Det infrarøde lyset som sendes ut av LED, blir plukket opp av en sensor i mottakerenheten, noe som gir mulighet for trådløs kommunikasjon og kontroll.2. Sikkerhetssystemer: Infrarøde lysdioder er en integrert del av sikkerhetssystemer, for eksempel overvåkningskameraer og bevegelsessensorer. Infrarødt lys er usynlig for det menneskelige øyet, men kan oppdages av kameraer utstyrt med infrarøde sensorer, noe som muliggjør nattsynsfunksjoner.3. Kommunikasjonsenheter: Infrarøde lysdioder brukes i optiske kommunikasjonssystemer for å overføre data trådløst over korte avstander. Infrarødt lys kan bære datasignaler som er immun mot interferens fra radiofrekvenssignaler, noe som gjør det egnet for sikre kommunikasjonsapplikasjoner.4. Bilapplikasjoner: Infrarøde lysdioder brukes i økende grad i bilapplikasjoner, for eksempel nærhetssensorer, bremselys og innvendig belysning. Infrarøde sensorer kan oppdage objekter i kjøretøyets omgivelser og hjelpe til med parkeringshjelpssystemer.5. Medisinsk utstyr: Infrarøde lysdioder brukes i medisinsk utstyr for applikasjoner som fototerapi, overvåkning av oksygenmetning av blod og termisk avbildning. Evnen til infrarødt lys til å trenge gjennom vev gjør det verdifullt for ikke-invasive medisinske prosedyrer.6. Industriell automatisering: Infrarøde lysdioder brukes i industrielle automatiseringssystemer for oppgaver som objektdeteksjon, posisjonssensing og strekkodeskanning. Påliteligheten og hastigheten til infrarøde sensorer gjør dem godt egnet for produksjons- og logistikkapplikasjoner.

Konklusjon

Infrarøde lysemitterende dioder (LED) er halvlederenheter som avgir lys i det infrarøde spekteret, noe som gjør dem verdifulle for et bredt spekter av applikasjoner som krever usynlige lyskilder. Sammensetningen, arbeidsprinsippet, egenskapene og anvendelsene av infrarøde lysdioder gjør dem til en allsidig og essensiell komponent i forskjellige bransjer, inkludert elektronikk, kommunikasjon, bilindustri, helsevesen og sikkerhet. AS -teknologi fortsetter å avansere, etterspørselen etter effektiv og pålitelig lyskilder Som infrarøde lysdioder forventes å vokse. Ved å forstå de grunnleggende prinsippene og anvendelsene av infrarøde lysdioder, kan ingeniører og forskere fortsette å innovere og utvikle nye teknologier som utnytter de unike egenskapene til infrarødt lys for forskjellige applikasjoner.