Кто изобрёл светодиод?

Question

Кто изобрёл светодиод?

Митинёнок™ Гуру (4477), закрыт 16 лет назад

Answer 1

Выяснилось, что африканские бабочки-парусники используют технологию, которая раньше считалась изобретением человечества, - LED, или светодиоды.

Изучение с помощью микроскопа показало, что крыло у этого насекомого, содержит ряд фотокристаллов и флуоресцентных пигментов.
Тем самым, обеспечивается не только отражение определенных теней синего и сине-зеленого, но поглощение других цветов и их превращение в сине-зеленые оттенки.
Таким образом, то, что считалось новейшим техническим достижением, было изобретено природой 30 млн. лет назад.
Бабочки выращивают световые кристаллы подобно волосам и ногтям. После того, как они появились, эти ткани живут самостоятельно и могут функционировать даже после того, как бабочка умерла.

Считается, что первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоняк.
Первые светодиоды появились в 1962 г. , а в 1968-м - первая светодиодная лампочка для индикатора Monsanto и первый дисплей от Hewlett Packard.
К 1976 г. были получены оранжевые, желтые и желто-зеленые светодиоды, яркие настолько, что их можно было разглядеть и при солнечном свете. До 1985 г. они использовались исключительно в качестве индикаторов. В 1990 г. светоотдача полупроводников достигла уже 10 лм/Вт, что позволило им стать адекватной заменой лампам накаливания.
Так же об истории создания светодиодов см. ТУТ и ТУТ.
А Флеминг изобрел не светодиод, а вакуумный диод : http://www.kipstory.ru/ludi/dzonambrouz/

Answer 2

В 1904 году англичанин Джон Флеминг, изучая эффект Эдисона, изобрел светодиод.
Много времени спустя китайцы спаяли несколько светодиодов в один пучок и поместили в цоколь. Стоит почитать / О светодиодах

Answer 3

Alyalya Мастер (1300) 16 лет назад

Ник Холоньяк

Answer 4

Еще в 1907 году было впервые отмечено слабое свечение, испускаемое карбидокремниевыми кристаллами вследствие неизвестных тогда электронных превращений. В 1923 году наш соотечественник, сотрудник Нижегородской радио-лаборатории Олег Лосев отмечал это явление во время проводимых им радиотехнических исследований с полупроводниковыми детекторами, однако интенсивность наблюдаемых излучений была столь незначительной, что Российская научная общественность тогда всерьез не интересовалась этим феноменом.

Через пять лет Лосев специально занялся исследованиями этого эффекта и продолжал их почти до конца жизни (О. В. Лосев скончался в блокадном Ленинграде в январе 1942 года, не дожив до 39 лет). Открытие "Losev Licht", как назвали эффект в Германии, где Лосев публиковался в научных журналах, стало мировой сенсацией. И после изобретения транзистора (в 1948 году) и создания теории p-n-перехода (основы всех полупроводников) стала понятна природа свечения.

В 1962 году американец Ник Холоньяк продемонстрировал работу первого светодиода, а вскоре после этого сообщил о начале полупромышленного выпуска светодиодов.

Светодиод (англ. light emission diode – LED) является полупроводниковым прибором, его активная часть, называемая «кристалл» или «чип», как и у обычных диодов состоит из двух типов полупроводника – с электронной (n-типа) и с дырочной (p-типа) проводимостью. В отличие же от обычного диода в светодиоде на границе полупроводников разного типа существует определенный энергетический барьер, препятствующий рекомбинации электронно-дырочных пар. Электрическое поле, приложенное к кристаллу, позволяет преодолеть этот барьер и происходит рекомбинация (аннигиляция) пары с излучением кванта света. Длина волны излучаемого света определяется величиной энергетического барьера, который, в свою очередь, зависит от материала и структуры полупроводника, а также наличия примесей.

Значит, прежде всего, нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими.

Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу.

Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного p-n-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

Как устроен светодиод

Основные современные материалы, используемые в кристаллах светодиодов:

InGaN - синие, зеленые и ультрафиолетовые светодиоды высокой яркости;
AlGaInP - желтые, оранжевые и красные светодиоды высокой яркости;
AlGaAs - красные и инфракрасные светодиоды;
GaP - желтые и зеленые светодиоды.

Кроме светодиодов лампового типа (3, 5, 10 мм, их форма действительно напоминает миниатюрную лампочку с двумя выводами), в последнее время все большее распространение получают SMD - светодиоды. Они совершенно иной конструкции, отвечающей требованиям технологии автоматического монтажа на поверхность печатной платы (surface mounted devices – SMD).

А сверхяркие светодиоды такого типа называются эммитеррами (emitter, англ. "излучатель").

SMD светодиоды имеют более компактные размеры, допускают автоматическую расстановку и пайку на пове