적외선 광 방출 다이오드의 도입

적외선 광 방출 다이오드 의 도입

적외선 광 방출 다이오드 (LED 및 IR LED라고도 함)는 전류가 통과 할 때 적외선 스펙트럼에서 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 이러한 SMD LED 및 DIP LED는 원격 제어, 보안 시스템, 통신 장치 및 야간 시력 기술을 포함한 다양한 응용 분야에서 필수 구성 요소가되었습니다. 적외선 LED의 정의, 구성, 작업 원리, 특성 및 응용을 자세히 설명합니다.

적외선 광 방출 다이오드 (LED)의 정의. 적외선 LED는 전자기 스펙트럼의 적외선 영역에서 빛을 방출하는 광 방출 다이오드의 한 유형입니다. 적외선 스펙트럼은 일반적으로 가시 스펙트럼의 적색 끝 너머로 파장에서 약 700 나노 미터 (nm)에서 1 밀리미터 (mm) 범위입니다. 적외선 LED는이 범위에서 조명을 방출하도록 특별히 설계되어 육안으로 보이지 않지만 적외선 센서 및 카메라로 감지 할 수 있습니다.

적외선 LED의 조성

적외선 LED (여기에는 940nm LED, 850NM LED, 730NM LED, 1050NM LED, 1550NM LED ect가 포함됩니다.)는 일반적으로 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 재료로 구성됩니다. 적외선 LED에서 가장 일반적으로 사용되는 반도체 물질은 갈륨 아스 세나이드 (GAAS), 갈륨 아르 세나이드 포스 파이드 (GAASP) 및 갈륨 알루미늄 아르 세나이드 (GAALAS)입니다. 이 재료들은 적외선 스펙트럼에서 빛을 방출하는 능력과 LED의 제조 공정과의 호환성을 위해 선택됩니다. 적외선 LED의 구조는 여러 층의 반도체 재료로 구성됩니다. 가장 기본적인 구조에는 N- 형 반도체 층 및 P 형 반도체 층이 포함되며, 활성 영역으로 알려진 접합으로 분리됩니다. 전방 전압이 PN 접합부에 걸쳐 적용될 때, 전자 및 구멍은 활성 영역에서 재결합하여 광자 형태의 에너지를 방출합니다. 이들 광자의 에너지는 방출 된 빛의 파장에 해당하며, 적외선 LED의 경우 적외선 스펙트럼 내에 속합니다.

적외선 LED의 작동 원리

적외선 LED의 작동 원리는 전기 발광 현상에 기초하며, 여기서 광 방출은 반도체 재료에서 전하 담체 (전자 및 구멍)의 재조합의 결과로 발생합니다. 전방 바이어스 전압이 LED의 PN 접합부에 적용될 때, N- 타입 영역으로부터의 전자 및 P- 타입 영역의 구멍이 활성 영역에 주입되며, 활성 영역에서 전자는 구멍과 재조합하여 에너지를 방출한다. 광자의 형태. 반도체 재료의 에너지 밴드 갭은 방출 된 빛의 파장을 결정합니다. 적외선 LED의 경우, 밴드 갭은 적외선 스펙트럼에서 빛을 방출하도록 설계되었으며, 이는 인간의 눈에는 보이지 않지만 적외선 센서와 카메라로 감지 될 수 있습니다.

적외선 LED의 특성

적외선 LED는 광범위한 응용 분야에 적합한 몇 가지 특성을 나타냅니다. 적외선 LED의 주요 특성 중 일부는 다음과 같습니다. 1. 파장 범위 : 적외선 LED는 일반적으로 700 나노 미터에서 1 밀리미터 범위의 적외선 스펙트럼에서 빛을 방출합니다. 적외선 LED에 의해 방출되는 특정 파장은 구조에 사용 된 반도체 재료에 따라 다릅니다 .2. 효율성 : 적외선 LED는 전기 에너지를 광 에너지로 변환하는 데 매우 효율적입니다. 이 효율성은 휴대용 장치 또는 배터리 작동 시스템과 같은 전력 소비가 우려되는 응용 분야에 중요합니다 .3. 수명 : 적외선 LED는 수명이 길며 일반적으로 5 만에서 100,000 시간의 연속 작동 범위입니다. 이러한 장수는 유지 보수 또는 교체가 어렵거나 비용이 많이 드는 응용 프로그램에 이상적입니다 .4. 즉각적인 작동 : 적외선 LED는 빠른 응답 시간이있어 거의 즉시 켜지거나 꺼질 수 있습니다. 이 특성은 광원의 빠른 변조 또는 전환이 필요한 응용 분야에 필수적입니다 .5. 방향성 : 적외선 LED는 방향 빔에서 빛을 방출하여 광원의 정확한 표적이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 이 방향 출력은 광학 렌즈 또는 반사기를 사용하여 더욱 향상 될 수 있습니다.

적외선 LED의 응용

적외선 LED는 다양한 산업의 다양한 응용 분야에서 광범위한 사용을 발견합니다. 적외선 LED의 주요 응용 중 일부는 다음과 같습니다. 1. 원격 제어 : 적외선 LED는 일반적으로 텔레비전, 에어컨 및 기타 전자 기기의 원격 제어 장치에서 사용됩니다. LED에 의해 방출되는 적외선은 수신 장치의 센서에 의해 픽업되어 무선 통신 및 제어가 가능합니다 .2. 보안 시스템 : 적외선 LED는 감시 카메라 및 모션 센서와 같은 보안 시스템의 필수 부분입니다. 적외선은 인간의 눈에는 보이지 않지만 적외선 센서가 장착 된 카메라로 인해 야간 시력 능력이 가능합니다 .3. 통신 장치 : 적외선 LED는 광학 통신 시스템에 사용됩니다. 단거리에서 무선으로 데이터를 전송합니다. 적외선은 무선 주파수 신호의 간섭에 면역 된 데이터 신호를 전달할 수 있으므로 안전한 통신 응용 프로그램에 적합합니다. 자동차 애플리케이션 : 근접 센서, 브레이크 라이트 및 내부 조명과 같은 자동차 응용 프로그램에 적외선 LED가 점점 더 많이 사용됩니다. 적외선 센서는 차량 주변의 물체를 감지하고 주차 보조 시스템을 지원할 수 있습니다 .5. 의료 기기 : 적외선 LED는 광선 요법, 혈액 산소 포화 모니터링 및 열 영상과 같은 응용 분야 의료 기기에 사용됩니다. 조직에 침투하는 적외선의 능력은 비 침습적 의학적 절차에 가치가 있습니다 .6. 산업 자동화 : 적외선 LED는 객체 감지, 위치 감지 및 바코드 스캐닝과 같은 작업을 위해 산업 자동화 시스템에 사용됩니다. 적외선 센서의 신뢰성과 속도로 인해 제조 및 물류 응용 프로그램에 적합합니다.

결론

적외선 광 방출 다이오드 (LED)는 적외선 스펙트럼에서 빛을 방출하는 반도체 장치이므로 보이지 않는 광원이 필요한 광범위한 응용 분야에 유용합니다. 적외선 LED의 구성, 작업 원칙, 특성 및 응용은 전자 장치, 통신, 자동차, 의료 및 보안을 포함한 다양한 산업에서 다재다능하고 필수적인 구성 요소가됩니다. 기술에 따라 효율적이고 신뢰할 수있는 광원에 대한 수요 적외선 LED가 증가 할 것으로 예상됩니다. 적외선 LED의 기본 원칙과 응용을 이해함으로써 엔지니어와 연구원은 다양한 응용을 위해 적외선의 고유 한 특성을 활용하는 새로운 기술을 지속적으로 혁신하고 개발할 수 있습니다.