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················································································ 명장양성프로젝트 【MDP】 과제발표회 자료집 Ⅲ | 403

라. 적외선 발광 다이오드

1) 정의
육안으로는 볼 수 없는 적외선을 송출하는 발광 다이오드이다. 원격
제어와 장치 간에 데이터 전송, 야간 투시 장비를 위한 조명 제공 또

는 컴퓨터 적외선 통신포트에 널리 사용된다. PN 접합의 구조로 순방
향 전압에 의해 전류가 흐를 때 N형 반도체에서 P형 반도체에 도달
한 전자들이 에너지 준위가 낮은 양공으로 이동하면서 띠틈에 해당하
는 만큼의 에너지가 빛의 형태로 방출되는 다이오드이다.
2) 적외선 발광 다이오드의 원리
다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 설계되어 있다. 전류가 흐르면 전자는
다이오드의 한 부분에서 다른 부분의 구멍으로 떨어지는데 이러한 구멍에 빠지기 위해서는
전자가 광을 생성하는 포톤 형태로 에너지를 방출해야 한다. 적외선 발광 다이오드의 스펙트

럼의 적외선 부분은 서로 다른 파장의 적외선을 생성할 수 있다.
3) 적외선 발광 다이오드의 역할
발광은 전자가 가지는 에너지가 빛에너지로 변환되기 때문에 열이 나 운동에너지를 필요
로 하지 않는다. 발광 다이오드는 발광효율이 높고, 낮은 전류를 사용해서 고출력을 얻을 수

있다. 또한, 응답속도가 빠르고 펄스 동작, 고주파에 의한 변주가 가능하다. 그러므로 다양한
곳에서 사용이 가능하며 광 출력을 전류 제어로 용이하게 변화시킬 수 있다. 이러한 특성을
이용해 전자 장치 간에 데이터를 전송하는데 사용할 수 있다. 휴대폰, PDA, 및 일부 노트북
에는 단거리 데이터 전송용, 감시용 등으로 사용할 수 있고, 또한 적외선 발광 다이오드를
의료용(성형수술용)으로 사용할 수 있을 만큼 다양한 분야에서 사용 중이다.

마. 적외선 수광 다이오드 / 포토 다이오드
1) 포토다이오드의 역할

포토다이오드는 발광다이오드와 유사하게 생겼지만, 반대의 기능을 한
다. PN 접합부에 역방향 전압을 걸어놓으면 평상시에는 전류가 흐르지
않아 저항 역할을 한다. 하지만, 포토다이오드는 빛에너지를 전기에너지로
바꿀 수 있어 다양한 전자기파를 전기신호로 바꾸는 역할을 한다. 포토다
이오드의 역방향 전류는 빛의 에너지와 비례하게 흐른다.
2) 포토다이오드의 구조 및 회로 구성
동작 영역이 역 바이어스 영역으로 제한되는 반도체 PN접합 구조를 갖는다. 광->전기로

변환된 출력 신호는 전류 신호이다. 역 바이어스된 PN 접합부가 광에 노출될 때 역 전류가
증가된다. 이때, 광전류는 역 바이어스 전압에 의존하지 않고 빛의 양에만 의존한다.
3) 포토다이오드의 동작 특성
가) 역 바이어스에 의한 동작. 광이 입사하지 않을 때 일반적인 다이오드 특성과 같다.

나) 광이 입사할 때 역방향 전류가 입사 광량에 비례하여 흐르게 된다.
다) 온도에 매우 민감하다.

라) 파장에 따라 응답 특성이 달라진다.
마) 응답속도가 빠르다.
바) 감도 파장이 넓다.
사) 저조도에서 고조도까지 광전류의 직선성이 양호하다.