Ang pagpapakilala ng mga infrared light-emitting diode

Ang pagpapakilala ng mga infrared light-emitting diode

Ang mga infrared light-emitting diode (LEDs, at pinangalanan din namin ito bilang IR LED) ay mga aparato ng semiconductor na naglalabas ng ilaw sa infrared spectrum kapag ang isang electric kasalukuyang dumadaan sa kanila. Ang mga SMD LED at DIP LED na ito ay naging isang mahalagang sangkap sa iba't ibang mga aplikasyon, kabilang ang mga remote control, mga sistema ng seguridad, mga aparato sa komunikasyon, at teknolohiya sa paningin sa gabi. Sasabihin namin ang kahulugan, komposisyon, prinsipyo ng pagtatrabaho, katangian, at mga aplikasyon ng mga infrared LEDs nang detalyado.

Kahulugan ng mga infrared light-emitting diode (LEDs). Ang isang infrared LED ay isang uri ng light-emitting diode na nagpapalabas ng ilaw sa infrared na rehiyon ng electromagnetic spectrum. Ang infrared spectrum ay karaniwang saklaw mula sa paligid ng 700 nanometer (NM) hanggang 1 milimetro (mm) sa haba ng haba, na lampas sa pulang dulo ng nakikitang spectrum. Ang mga infrared LED ay partikular na idinisenyo upang maglabas ng ilaw sa saklaw na ito, na ginagawa silang hindi nakikita sa hubad na mata ngunit nakikita ng mga sensor at camera.

Komposisyon ng mga infrared LED

Ang mga infrared LED (kasama dito ang 940nm LED, 850nm LED, 730nm LED, 1050nm LED, 1550nm LED ect.) Ay karaniwang binubuo ng mga materyales na semiconductor na naglalabas ng ilaw kapag ang kasalukuyang dumadaloy sa kanila. Ang pinaka -karaniwang ginagamit na semiconductor na materyales sa mga infrared LED ay gallium arsenide (GAAs), gallium arsenide phosphide (GAASP), at gallium aluminyo arsenide (Gaalas). Ang mga materyales na ito ay pinili para sa kanilang kakayahang maglabas ng ilaw sa infrared spectrum at ang kanilang pagiging tugma sa mga proseso ng pagmamanupaktura ng mga LED.Ang istraktura ng isang infrared LED ay binubuo ng maraming mga layer ng mga materyales na semiconductor. Ang pinaka-pangunahing istraktura ay nagsasama ng isang N-type na semiconductor layer at isang p-type na semiconductor layer, na pinaghiwalay ng isang kantong na kilala bilang aktibong rehiyon. Kapag ang isang pasulong na boltahe ay inilalapat sa buong PN junction, ang mga electron at butas na recombine sa aktibong rehiyon, naglalabas ng enerhiya sa anyo ng mga photon. Ang enerhiya ng mga photon na ito ay tumutugma sa haba ng haba ng haba ng ilaw, na sa kaso ng mga infrared LED ay nahuhulog sa loob ng infrared spectrum.

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng mga infrared LED

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang infrared LED ay batay sa kababalaghan ng electroluminescence, kung saan ang paglabas ng ilaw ay nangyayari bilang isang resulta ng pag -recombinasyon ng mga singil ng mga carrier (electron at butas) sa isang materyal na semiconductor. Kapag ang isang pasulong na boltahe ng bias ay inilalapat sa PN junction ng LED, ang mga electron mula sa n-type na rehiyon at mga butas mula sa p-type na rehiyon ay na-injected sa aktibong rehiyon. Sa aktibong rehiyon, ang mga electron ay nag-recombine na may mga butas, naglalabas ng enerhiya sa ang anyo ng mga photon. Ang enerhiya bandgap ng semiconductor material ay tumutukoy sa haba ng haba ng pinalabas na ilaw. Sa kaso ng mga infrared LEDs, ang bandgap ay idinisenyo upang maglabas ng ilaw sa infrared spectrum, na hindi nakikita ng mata ng tao ngunit maaaring makita ng mga infrared sensor at camera.

Mga katangian ng mga infrared LED

Ang mga infrared LED ay nagpapakita ng ilang mga katangian na ginagawang angkop sa kanila para sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon. Ang ilan sa mga pangunahing katangian ng mga infrared LED ay kinabibilangan ng: 1. Saklaw ng haba ng haba: Ang mga infrared LED ay naglalabas ng ilaw sa infrared spectrum, na karaniwang mula sa 700 nanometer hanggang 1 milimetro sa haba ng haba. Ang tiyak na haba ng haba na inilabas ng isang infrared LED ay nakasalalay sa semiconductor material na ginamit sa konstruksyon nito.2. Kahusayan: Ang mga infrared LED ay lubos na mahusay sa pag -convert ng elektrikal na enerhiya sa magaan na enerhiya. Ang kahusayan na ito ay mahalaga para sa mga aplikasyon kung saan ang pagkonsumo ng kuryente ay isang pag-aalala, tulad ng sa mga portable na aparato o mga sistema na pinatatakbo ng baterya.3. Lifespan: Ang mga infrared LED ay may mahabang habang buhay, karaniwang mula sa 50,000 hanggang 100,000 na oras ng patuloy na operasyon. Ang kahabaan ng buhay na ito ay ginagawang perpekto para sa mga aplikasyon kung saan ang pagpapanatili o kapalit ay mahirap o magastos.4. Agarang operasyon: Ang mga infrared LED ay may isang mabilis na oras ng pagtugon, nangangahulugang maaari silang i -on at i -off halos agad. Ang katangian na ito ay mahalaga para sa mga application na nangangailangan ng mabilis na modulation o paglipat ng ilaw na mapagkukunan.5. Direksyonidad: Ang mga infrared na LED ay naglalabas ng ilaw sa isang direksyon na sinag, na ginagawang angkop para sa mga aplikasyon kung saan kinakailangan ang tumpak na pag -target ng ilaw na mapagkukunan. Ang output ng direksyon na ito ay maaaring higit na mapahusay sa paggamit ng mga optical lens o salamin.

Mga aplikasyon ng mga infrared LED

Ang mga infrared LED ay nakakahanap ng malawakang paggamit sa iba't ibang mga aplikasyon sa iba't ibang mga industriya. Ang ilan sa mga pangunahing aplikasyon ng mga infrared LED ay kinabibilangan ng: 1. Mga Remote Control: Ang mga infrared LED ay karaniwang ginagamit sa mga remote control na aparato para sa mga telebisyon, air conditioner, at iba pang mga elektronikong kasangkapan. Ang infrared light na inilabas ng LED ay kinuha ng isang sensor sa natanggap na aparato, na nagpapahintulot sa wireless na komunikasyon at kontrol.2. Mga Sistema ng Seguridad: Ang mga infrared LED ay isang mahalagang bahagi ng mga sistema ng seguridad, tulad ng mga surveillance camera at mga sensor ng paggalaw. Ang infrared light ay hindi nakikita ng mata ng tao ngunit maaaring makita ng mga camera na nilagyan ng mga sensor ng infrared, na nagpapagana ng mga kakayahan sa paningin sa gabi.3. Mga aparato sa komunikasyon: Ang mga infrared LED ay ginagamit sa mga optical system ng komunikasyon para sa pagpapadala ng data nang wireless sa mga maikling distansya. Ang infrared light ay maaaring magdala ng mga signal ng data na immune sa pagkagambala mula sa mga signal ng dalas ng radyo, na ginagawang angkop para sa mga ligtas na aplikasyon ng komunikasyon.4. Mga Application ng Automotiko: Ang mga infrared LED ay lalong ginagamit sa mga aplikasyon ng automotiko, tulad ng mga sensor ng proximity, ilaw ng preno, at pag -iilaw ng interior. Ang mga sensor ng infrared ay maaaring makakita ng mga bagay sa paligid ng sasakyan at tumulong sa mga sistema ng tulong sa paradahan.5. Mga aparatong medikal: Ang mga infrared LED ay nagtatrabaho sa mga aparatong medikal para sa mga aplikasyon tulad ng phototherapy, pagsubaybay sa saturation ng oxygen, at thermal imaging. Ang kakayahan ng infrared light upang tumagos sa mga tisyu ay ginagawang mahalaga para sa mga hindi nagsasalakay na mga medikal na pamamaraan.6. Pang -industriya Automation: Ang mga infrared LED ay ginagamit sa mga sistema ng pang -industriya na automation para sa mga gawain tulad ng object detection, posisyon sensing, at barcode scanning. Ang pagiging maaasahan at bilis ng mga sensor ng infrared ay ginagawang maayos para sa mga aplikasyon ng pagmamanupaktura at logistik.

Konklusyon

Ang mga infrared light-emitting diode (LED) ay mga aparato ng semiconductor na naglalabas ng ilaw sa infrared spectrum, na ginagawang mahalaga para sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon na nangangailangan ng hindi nakikita na mga mapagkukunan ng ilaw. Ang komposisyon, prinsipyo ng pagtatrabaho, katangian, at mga aplikasyon ng mga infrared LED ay ginagawang maraming nalalaman at mahahalagang sangkap sa iba't ibang mga industriya, kabilang ang mga elektronika, komunikasyon, automotiko, pangangalaga sa kalusugan, at teknolohiya ng seguridad. Tulad ng mga infrared LED ay inaasahang lalago. Sa pamamagitan ng pag -unawa sa mga pangunahing prinsipyo at aplikasyon ng mga infrared LED, ang mga inhinyero at mananaliksik ay maaaring magpatuloy na magbago at bumuo ng mga bagong teknolohiya na gumagamit ng mga natatanging katangian ng infrared light para sa magkakaibang mga aplikasyon.