Fortschrittliche Anlagen, effiziente ProduktionIR-Dioden, kurz für Infrarotdioden, sind Halbleiterbauelemente, die Licht mit einer Wellenlänge länger emittieren, als das menschliche Auge in den meisten Fällen sichtbar erkennen kann. Diese Art von Diode wird in einer Vielzahl von Unterhaltungselektronik verwendet, von Fernsehfernbedienungen bis zu winzigen Infrarotdioden, die Signale von einer Computermaus abgeben. Die Dioden im infraroten Farbspektrum bestehen aus halbleitenden Materialien wie Galliumarsenid, einem Mineralkristall, Germanium oder Aluminiumgalliumarsenid.
Die Funktionsweise von IR-Dioden besteht darin, elektrische Signale in Infrarotlicht umzuwandeln, das auf spezielle Detektoren gestrahlt werden kann. Diese Empfänger führen die umgekehrte Umwandlung durch und wandeln das Infrarotlicht wieder in elektrische Signale um. Die Dioden selbst haben elektrische Eigenschaften, die für verschiedene Funktionen modifiziert werden können, indem sie Emissionen bei verschiedenen Pegeln des Infrarotspektrums zulassen. Auf diese Weise können einige Infrarotdioden verwendet werden, um Radio- und Fernsehempfänger elektronisch abzustimmen.
Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für IR-Dioden. Sie werden zum Auslösen von Sicherheitssystemkameras verwendet, wenn Infrarot-Annäherungssensoren jemanden in einem fokussierten Bereich erkennen. Zu den militärischen Anwendungen von Infrarot zählen Nachtsichtgeräte, die nahegelegene Lichtphotonen in verstärkte sichtbare Elektronen umwandeln und Details aus der Dunkelheit herausbringen. Sie werden auch in Schiffsbrücken, Flugzeugen und U-Boot-Bedienfeldern als Anzeigeleuchten bei schwachem Licht verwendet.
Die Infrarotsignale, mit denen Mobiltelefone und Fernbedienungen bedient werden, werden durch ein gestrahltes elektrisches Signal von Dioden mit bestimmten Frequenzen gesteuert, um bestimmte Aufgaben auszuführen, selbst wenn die Signale schwach sind. Einige an ein Fernsehgerät angeschlossene Consumer-Spielgeräte verwenden Infrarotdioden zur Kommunikation mit interaktiven Spielen, die auf dem Bildschirm angezeigt werden. In medizinischen Geräten werden Infrarotdioden an Opto-Isolatoren angebracht, bei denen es sich um elektrische Schutzvorrichtungen handelt. Opto-Isolatoren schützen die medizinischen Geräte, während Tests an einem Patienten durchgeführt werden, so dass elektronische Störungen oder Geräusche von in der Nähe befindlichen medizinischen Geräten blockiert werden können.
Eine Art von IR-Diode wird als Tunneldiode bezeichnet. Sie arbeitet extrem schnell, um Signale durch Quanten-Tunneln in Umgebungen mit hoher Strahlung zu verstärken, beispielsweise in einem Weltraumfahrzeug. Ein anderer Typ ist eine Leuchtdiode (LED); Dieser Typ wurde in etwa 80% der Infrarotdioden gefunden. Hochleistungs-Infrarot-LEDs konkurrieren bei der Ausführung ähnlicher Aufgaben in optischen Kommunikationssystemen häufig mit einer anderen Art von Infrarotdiode, den sogenannten Laserdioden. Andere IR-Dioden umfassen die empfindlichen Fotodioden, die durch Erfassen von Licht in Solarzellen und optischen Geräten arbeiten. Arrays von LEDs können Fotodioden nachahmen, wenn sie in berührungsempfindlichen Computerbildschirmen verwendet werden und Lichtreflexionen von einem Stift oder einem menschlichen Finger erfassen.
In der laufenden Forschung wird der Einsatz von IR-Dioden untersucht, um Laser für kleinere Operationen in Dermatologie-Büros zu ersetzen, da diese kostengünstiger sein können. Darüber hinaus wird mit neuen nanokristallinen Infrarotdioden geforscht. Diese sogenannten Quantenpunkt-LEDs werden derzeit erforscht, um festzustellen, ob sie bei längerer Bestrahlung an der Vanderbilt University stabil genug sind.