IRダイオードの種類は何ですか？

IRダイオード（赤外線ダイオードの略）は、ほとんどの場合、人間の目が目に見えて検出できるよりも長い波長の光を発する半導体コンポーネントです。 このタイプのダイオードは、テレビのリモコンからコンピューターのマウスから信号を発する小さな赤外線ダイオードまで、さまざまな家電製品で使用されています。 赤外カラースペクトルのダイオードは、鉱物結晶であるガリウムひ素、ゲルマニウム、またはアルミニウムヒ化ガリウムなどの半導体材料でできています。

IRダイオードが機能する方法は、電気信号を赤外線に変換し、特殊な検出器に照射できるようにすることです。 これらの受信機は逆の変換を実行し、赤外線を再び電気信号に変換します。 ダイオード自体には、さまざまなレベルの赤外線スペクトルでの放射を許可することにより、さまざまな機能に合わせて変更できる電気的特性があります。 このようにして、一部の赤外線ダイオードを使用してラジオやテレビの受信機を電子的に調整できます。

IRダイオードにはさまざまな用途があります。 これらは、赤外線近接センサーが焦点の合ったエリア内の誰かを検出したときにセキュリティシステムカメラをトリガーするために使用されます。 軍事用途の赤外線には、近くの光の光子を増幅された可視電子に変換し、暗闇から細部を引き出す暗視装置が含まれます。 また、船舶の橋、航空機、および海底のコントロールパネルで、暗い場所でのインジケータ表示灯として使用されます。

携帯電話やリモコンを操作する赤外線信号は、特定の周波数のダイオードからのビーム電気信号によって操作され、信号が微弱であっても特定のタスクを実行します。 テレビに接続されている一部の家庭用ゲーム機は、赤外線ダイオードを使用して、画面に表示されるインタラクティブゲームと通信します。 医療機器では、赤外線ダイオードは電気回路保護デバイスである光アイソレータに取り付けられています。 光アイソレータは、患者に対してテストを実行している間、医療機器を保護するため、近くの医療機器からの電子干渉またはノイズをブロックできます。

IRダイオードの1つのタイプはトンネルダイオードと呼ばれ、宇宙船などの高放射線環境で量子トンネルを使用して信号を増幅するために非常に高速に動作します。 別のタイプは、発光ダイオード（LED）です。 このタイプは、赤外線ダイオードの約80％で見つかりました。 高出力の赤外線LEDは、光通信システムで同様のタスクを実行する際に、しばしばレーザーダイオードと呼ばれる別のタイプの赤外線ダイオードと競合します。 他のIRダイオードには、太陽電池や光学機器の光を感知して動作する高感度フォトダイオードが含まれます。 LEDのアレイは、タッチセンサーコンピューター画面で使用され、スタイラスまたは人間の指からの光の反射を検出する場合、フォトダイオードを模倣できます。

現在進行中の研究では、より費用対効果が高い可能性があるため、IRダイオードを使用して皮膚科の小手術用のレーザーを置き換えることを検討しています。 さらに、新しいナノクリスタル赤外線ダイオードで研究が行われています。 これらは量子ドットLEDと呼ばれ、バンダービルト大学での長期の放射線下で十分に安定するかどうかを判断するために研究されています。