इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड की शुरूआत

इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड की शुरूआत

इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी, और हम इसे आईआर एलईडी के रूप में भी नाम देते हैं) अर्धचालक उपकरण हैं जो अवरक्त स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं जब एक विद्युत प्रवाह उनके माध्यम से गुजरता है। ये एसएमडी एलईडी और डीआईपी एलईडी विभिन्न अनुप्रयोगों में एक आवश्यक घटक बन गया है, जिसमें रिमोट कंट्रोल, सुरक्षा प्रणाली, संचार उपकरण और नाइट विजन प्रौद्योगिकी शामिल हैं। हम परिभाषा, रचना, कार्य सिद्धांत, विशेषताओं और अवरक्त एलईडी की अनुप्रयोगों को विस्तार से बताएंगे।

इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) की परिभाषा। एक अवरक्त एलईडी एक प्रकार का प्रकाश उत्सर्जक डायोड है जो विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में प्रकाश का उत्सर्जन करता है। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम आम तौर पर दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल छोर से परे, तरंग दैर्ध्य में लगभग 700 नैनोमीटर (एनएम) से 1 मिलीमीटर (मिमी) तक होता है। इन्फ्रारेड एलईडी को विशेष रूप से इस रेंज में प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे वे नग्न आंखों के लिए अदृश्य हो जाते हैं, लेकिन इन्फ्रारेड सेंसर और कैमरों द्वारा पता लगाने योग्य है।

अवरक्त एलईडी की संरचना

इन्फ्रारेड एलईडी (इसमें 940nm एलईडी, 850nm एलईडी, 730nm एलईडी, 1050nm एलईडी, 1550nm एलईडी ect शामिल हैं।) आमतौर पर अर्धचालक सामग्री से बने होते हैं जो वर्तमान में उनके माध्यम से प्रवाहित होने पर प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं। अवरक्त एलईडी में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली अर्धचालक सामग्री गैलियम आर्सेनाइड (जीएएएस), गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड (जीएएएसपी), और गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड (गालस) हैं। इन सामग्रियों को अवरक्त स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उत्सर्जन करने की उनकी क्षमता और एलईडी की निर्माण प्रक्रियाओं के साथ उनकी संगतता के लिए चुना जाता है। एक अवरक्त एलईडी की संरचना में अर्धचालक सामग्री की कई परतें होती हैं। सबसे बुनियादी संरचना में एक एन-प्रकार सेमीकंडक्टर परत और एक पी-प्रकार सेमीकंडक्टर परत शामिल है, जिसे सक्रिय क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज पीएन जंक्शन पर लागू किया जाता है, तो सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों और छेद पुनरावृत्ति, फोटॉनों के रूप में ऊर्जा जारी करते हैं। इन फोटॉन की ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है, जो अवरक्त एलईडी के मामले में अवरक्त स्पेक्ट्रम के भीतर आती है।

अवरक्त एलईडी का कार्य सिद्धांत

एक अवरक्त एलईडी का कार्य सिद्धांत इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस की घटना पर आधारित है, जहां एक अर्धचालक सामग्री में चार्ज वाहक (इलेक्ट्रॉनों और छेद) के पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप प्रकाश का उत्सर्जन होता है। जब एलईडी के पीएन जंक्शन पर एक फॉरवर्ड बायस वोल्टेज लागू किया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉनों और पी-टाइप क्षेत्र से छेद को सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किया जाता है। सक्रिय क्षेत्र में, इलेक्ट्रॉनों को छेद के साथ पुनर्संयोजन, ऊर्जा जारी करने में ऊर्जा जारी होती है। फोटॉन का रूप। अर्धचालक सामग्री का ऊर्जा बैंडगैप उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य निर्धारित करता है। इन्फ्रारेड एलईडी के मामले में, बैंडगैप को इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो मानव आंख के लिए अदृश्य है, लेकिन इन्फ्रारेड सेंसर और कैमरों द्वारा पता लगाया जा सकता है।

अवरक्त एलईडी के लक्षण

इन्फ्रारेड एलईडी कई विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं जो उन्हें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाते हैं। अवरक्त एलईडी की कुछ प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं: 1। तरंग दैर्ध्य रेंज: इन्फ्रारेड एलईडी इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं, आमतौर पर 700 नैनोमीटर से लेकर 1 मिलीमीटर तरंग दैर्ध्य में होते हैं। एक अवरक्त एलईडी द्वारा उत्सर्जित विशिष्ट तरंग दैर्ध्य इसके निर्माण में उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री पर निर्भर करता है। 2। दक्षता: अवरक्त एलईडी विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करने में अत्यधिक कुशल हैं। यह दक्षता उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां बिजली की खपत एक चिंता का विषय है, जैसे कि पोर्टेबल डिवाइस या बैटरी-संचालित प्रणाली ।3। LIFESPAN: इन्फ्रारेड एलईडी में एक लंबा जीवनकाल होता है, जो आमतौर पर 50,000 से 100,000 घंटे के निरंतर संचालन तक होता है। यह दीर्घायु उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है जहां रखरखाव या प्रतिस्थापन मुश्किल या महंगा है ।4। तात्कालिक ऑपरेशन: इन्फ्रारेड एलईडी में एक तेज़ प्रतिक्रिया समय होता है, जिसका अर्थ है कि वे लगभग तुरंत चालू और बंद कर सकते हैं। यह विशेषता उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिन्हें प्रकाश स्रोत के तेजी से मॉड्यूलेशन या स्विच करने की आवश्यकता होती है। 5। दिशात्मकता: इन्फ्रारेड एलईडी एक दिशात्मक बीम में प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं, जिससे वे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं जहां प्रकाश स्रोत के सटीक लक्ष्यीकरण की आवश्यकता होती है। इस दिशात्मक आउटपुट को ऑप्टिकल लेंस या रिफ्लेक्टर के उपयोग के साथ और बढ़ाया जा सकता है।

अवरक्त एलईडी के आवेदन

इन्फ्रारेड एलईडी विभिन्न उद्योगों में विभिन्न अनुप्रयोगों में व्यापक उपयोग पाते हैं। अवरक्त एलईडी के कुछ प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं: 1। रिमोट कंट्रोल: इन्फ्रारेड एलईडी आमतौर पर टेलीविज़न, एयर कंडीशनर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए रिमोट कंट्रोल डिवाइसों में उपयोग किए जाते हैं। एलईडी द्वारा उत्सर्जित अवरक्त प्रकाश को प्राप्त डिवाइस में एक सेंसर द्वारा उठाया जाता है, जो वायरलेस संचार और नियंत्रण के लिए अनुमति देता है ।2। सुरक्षा प्रणाली: इन्फ्रारेड एलईडी सुरक्षा प्रणालियों का एक अभिन्न अंग हैं, जैसे कि निगरानी कैमरे और मोशन सेंसर। इन्फ्रारेड लाइट मानव आंख के लिए अदृश्य है, लेकिन इन्फ्रारेड सेंसर से लैस कैमरों द्वारा पता लगाया जा सकता है, रात की दृष्टि क्षमताओं को सक्षम करता है ।3। संचार उपकरण: इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग ऑप्टिकल संचार प्रणालियों में कम दूरी पर डेटा को वायरलेस तरीके से प्रसारित करने के लिए किया जाता है। इन्फ्रारेड लाइट डेटा सिग्नल ले जा सकती है जो रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल से हस्तक्षेप करने के लिए प्रतिरक्षा हैं, जिससे यह सुरक्षित संचार अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है ।4। ऑटोमोटिव एप्लिकेशन: इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग मोटर वाहन अनुप्रयोगों में तेजी से किया जाता है, जैसे कि निकटता सेंसर, ब्रेक लाइट और आंतरिक प्रकाश व्यवस्था। इन्फ्रारेड सेंसर वाहन के परिवेश में वस्तुओं का पता लगा सकते हैं और पार्किंग सहायता प्रणाली में सहायता कर सकते हैं। 5। चिकित्सा उपकरण: इन्फ्रारेड एलईडी को फोटोथेरेपी, रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति निगरानी और थर्मल इमेजिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए चिकित्सा उपकरणों में नियोजित किया जाता है। ऊतकों को घुसने के लिए अवरक्त प्रकाश की क्षमता गैर-आक्रामक चिकित्सा प्रक्रियाओं के लिए इसे मूल्यवान बनाती है ।6। औद्योगिक स्वचालन: इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों में ऑब्जेक्ट डिटेक्शन, पोजिशन सेंसिंग और बारकोड स्कैनिंग जैसे कार्यों के लिए किया जाता है। इन्फ्रारेड सेंसर की विश्वसनीयता और गति उन्हें विनिर्माण और रसद अनुप्रयोगों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल बनाती है।

निष्कर्ष

इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) अर्धचालक उपकरण हैं जो इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं, जिससे वे अदृश्य प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए मूल्यवान हो जाते हैं। संरचना, कार्य सिद्धांत, विशेषताओं और अवरक्त एलईडी की अनुप्रयोग उन्हें विभिन्न उद्योगों में एक बहुमुखी और आवश्यक घटक बनाते हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार, मोटर वाहन, स्वास्थ्य सेवा और सुरक्षा शामिल हैं। प्रौद्योगिकी आगे बढ़ती रहती है, कुशल और विश्वसनीय प्रकाश स्रोतों की मांग जैसे इन्फ्रारेड एलईडी के बढ़ने की उम्मीद है। अवरक्त एलईडी के मौलिक सिद्धांतों और अनुप्रयोगों को समझकर, इंजीनियर और शोधकर्ता नई तकनीकों को नया करने और विकसित करने के लिए जारी रख सकते हैं जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अवरक्त प्रकाश के अद्वितीय गुणों का लाभ उठाते हैं।