A introdución de diodos emisores de luz infravermellos

A introdución de diodos emisores de luz infravermellos

Os diodos emisores de luz infravermellos (LEDs, e tamén o nomeamos como LED IR) son dispositivos semicondutores que emiten luz no espectro infravermello cando pasa unha corrente eléctrica. Estes LED LED e DIP SMD convertéronse nun compoñente esencial en diversas aplicacións, incluíndo controis remotos, sistemas de seguridade, dispositivos de comunicación e tecnoloxía de visión nocturna. Imos contar a definición, a composición, o principio de traballo, as características e as aplicacións de LEDs infravermellos en detalle.

Definición de diodos emisores de luz infravermellos (LEDs). Un LED infravermello é un tipo de diodo emisor de luz que emite luz na rexión infravermella do espectro electromagnético. O espectro infravermello normalmente oscila entre arredor de 700 nanómetros (nm) e 1 milímetro (mm) en lonxitude de onda, máis aló do extremo vermello do espectro visible. Os LEDs infravermellos están deseñados específicamente para emitir luz nesta gama, tornándoos invisibles a simple vista pero detectables por sensores e cámaras infravermellas.

Composición de LEDs infravermellos

Os LEDs infravermellos (inclúen o LED de 940 nm, LED de 850 nm, LED de 730 Nm, LED de 1050 Nm, ect de 1550 Nm.) Normalmente están compostos por materiais de semiconductor que emiten luz cando a corrente flúe a través deles. Os materiais de semiconductor máis empregados en LEDs infravermellos son o arsenido de galio (GAAs), o fosfuro de arsenida de galio (GAASP) e o arsenido de aluminio de galio (Gaalas). Estes materiais son elixidos pola súa capacidade para emitir luz no espectro infravermello e a súa compatibilidade cos procesos de fabricación de LEDs. A estrutura dun LED infravermello consta de varias capas de materiais de semiconductor. A estrutura máis básica inclúe unha capa de semiconductor tipo N e unha capa de semiconductor tipo P, separada por unha unión coñecida como rexión activa. Cando se aplica unha tensión adiante na unión PN, os electróns e os buracos recombinan na rexión activa, liberando enerxía en forma de fotóns. A enerxía destes fotóns corresponde á lonxitude de onda da luz emitida, que no caso de LEDs infravermellos entra dentro do espectro infravermello.

Principio de traballo de LEDs infravermellos

O principio de traballo dun LED infravermello baséase no fenómeno da electroluminescencia, onde a emisión de luz se produce como resultado da recombinación de portadores de carga (electróns e buratos) nun material de semiconductor. Cando se aplica unha tensión de sesgo cara á unión PN do LED, inxectanse electróns da rexión do tipo N e buracos da rexión do tipo P na rexión activa. Na rexión activa, os electróns recombinan con buracos, liberando enerxía en a forma de fotóns. A banda de enerxía do material de semiconductor determina a lonxitude de onda da luz emitida. No caso de LEDs infravermellos, a banda está deseñada para emitir luz no espectro infravermello, que é invisible para o ollo humano pero pode ser detectado por sensores e cámaras infravermellas.

Características dos LEDs infravermellos

Os LEDs infravermellos presentan varias características que as fan adecuadas para unha ampla gama de aplicacións. Algunhas das características clave dos LEDs infravermellos inclúen: 1. Rango de lonxitude de onda: os LEDs infravermellos emiten luz no espectro infravermello, normalmente oscilan entre 700 nanómetros e 1 milímetro en lonxitude de onda. A lonxitude de onda específica emitida por un LED infravermello depende do material de semiconductor empregado na súa construción.2. Eficiencia: os LEDs infravermellos son altamente eficientes para converter a enerxía eléctrica en enerxía lixeiros. Esta eficiencia é crucial para as aplicacións onde o consumo de enerxía é unha preocupación, como en dispositivos portátiles ou sistemas operados pola batería.3. Lifespan: os LEDs infravermellos teñen unha longa vida útil, normalmente oscilando entre 50.000 e 100.000 horas de funcionamento continuo. Esta lonxevidade failles ideais para aplicacións onde o mantemento ou a substitución é difícil ou custoso.4. Funcionamento instantáneo: os LEDs infravermellos teñen un tempo de resposta rápida, o que significa que poden activar e desactivar case instantaneamente. Esta característica é esencial para as aplicacións que requiren modulación ou conmutación rápida da fonte de luz.5. Direccionalidade: os LEDs infravermellos emiten luz nun feixe direccional, tornándoos adecuados para aplicacións onde se necesita unha orientación precisa da fonte de luz. Esta saída direccional pódese mellorar aínda máis co uso de lentes ou reflectores ópticos.

Aplicacións de LEDs infravermellos

Os LEDs infravermellos atopan un uso xeneralizado en diversas aplicacións en diferentes industrias. Algunhas das aplicacións clave dos LEDs infravermellos inclúen: 1. CONTROLES REMOT: os LEDs infravermellos úsanse habitualmente en dispositivos de control remoto para televisións, aire acondicionado e outros aparellos electrónicos. A luz infravermella emitida polo LED é recollida por un sensor no dispositivo de recepción, permitindo a comunicación e o control sen fíos.2. Sistemas de seguridade: os LEDs infravermellos son parte integrante dos sistemas de seguridade, como cámaras de vixilancia e sensores de movemento. A luz infravermella é invisible para o ollo humano, pero pode ser detectada por cámaras equipadas con sensores infravermellos, permitindo as capacidades de visión nocturna.3. Dispositivos de comunicación: os LEDs infravermellos úsanse en sistemas de comunicación ópticos para a transmisión de datos sen fíos a distancias curtas. A luz infravermella pode levar sinais de datos que son inmunes á interferencia de sinais de frecuencia de radio, facéndoo adecuado para aplicacións de comunicación seguras.4. Aplicacións automotivas: os LEDs infravermellos úsanse cada vez máis en aplicacións de automoción, como sensores de proximidade, luces de freo e iluminación interior. Os sensores infravermellos poden detectar obxectos no entorno do vehículo e axudar nos sistemas de asistencia ao estacionamento.5. Dispositivos médicos: os LEDs infravermellos son empregados en dispositivos médicos para aplicacións como fototerapia, control de saturación de osíxeno no sangue e imaxes térmicas. A capacidade da luz infravermella para penetrar nos tecidos fai que sexa valioso para os procedementos médicos non invasivos.6. Automatización industrial: Os LEDs infravermellos úsanse en sistemas de automatización industrial para tarefas como a detección de obxectos, a detección de posicións e a dixitalización de códigos de barras. A fiabilidade e a velocidade dos sensores infravermellos fan que sexan ben adaptados para aplicacións de fabricación e loxística.

Conclusión

Os diodos emisores de luz infravermellos (LEDs) son dispositivos semicondutores que emiten luz no espectro infravermello, o que os fai valiosos para unha ampla gama de aplicacións que requiren fontes de luz invisibles. A composición, o principio de traballo, as características e as aplicacións de LEDs infravermellos convérteno nun compoñente versátil e esencial en diversas industrias, incluíndo electrónica, comunicacións, automoción, asistencia sanitaria e seguridade. Como a tecnoloxía segue avanzando, a demanda de fontes de luz eficientes e fiables Do mesmo xeito que se espera que os LEDs infravermellos crezan. Ao comprender os principios e aplicacións fundamentais de LEDs infravermellos, enxeñeiros e investigadores poden seguir innovando e desenvolvendo novas tecnoloxías que aproveiten as propiedades únicas da luz infravermella para diversas aplicacións.