Светодиод
Справочник /
История техники, технологии, предметов вокруг нас
Комментарии к статье
Светодиод или светоизлучающий диод - полупроводниковый прибор с
электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании
через него электрического тока в прямом направлении.
Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами,
его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идет об СД видимого
диапазона) - в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный
цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения
светодиода во многом зависит от химического состава использованных
полупроводников.

Синий светодиод
В справочниках написано, что туннельный диод изобрел в 1958 году Лео Эсаки (в
1973 году он получил за это Нобелевскую премию), а светодиод - Ник Холоньяк в
1962 году. Между тем простой советский лаборант опередил обоих более чем на 30
лет.
Уже в детстве Олег Лосев твердо знал, чему посвятит свою жизнь. В 1917 году
он побывал на лекции начальника военной радиоприемной станции, и с этого момента
для него перестало существовать все, кроме "беспроволочного телеграфа". После
школы Олег Лосев, не сумев поступить в Московский институт связи, благодаря
случайному знакомству с профессором Рижского политехнического института
Владимиром Лебединским, первым председателем Российского общества радиоинженеров
(РОРИ), оказался в Нижегородской радиолаборатории (НРЛ). НРЛ в то время была
инновационным центром, где велись и фундаментальные, и прикладные научные
исследования в области зарождавшейся тогда электроники и электротехники.
В НРЛ Лосев, работавший лаборантом, решил заняться исследованием
кристаллических детекторов для радиоприема. Эти элементы были капризными, но
казались ему более перспективными, чем громоздкие и прожорливые электронные
лампы. К тому же экспериментировать с детекторами Лосев, исследователь-одиночка
по своему характеру, мог полностью самостоятельно - передвигая контактную
иголочку на мельчайшие доли миллиметра по поверхности кристалла.
Он исходил из предпосылок, что "некоторые контакты… между металлом и
кристаллом не подчиняются закону Ома, вполне вероятно, что в колебательном
контуре, подключенном к такому контакту, могут возникнуть незатухающие
колебания". Он заблуждался: уже было известно, что для генерации нужна не просто
нелинейность вольтамперной характеристики, а падающий участок (именно такой
участок обеспечивают современные лавинные диоды).
Но Лосев оказался очень везучим - на контакте цинкита с угольной иголкой он
обнаружил этот эффект, добившись первого в мире гетеродинного радиоприема на
основе полупроводниковых элементов. В 1922 году статья Лосева о новых
радиоэлементах, названных "кристадинами", вышла в журнале "Телеграфия и
телефония без проводов" ("ТиТбп"). Позднее статьи Лосева о кристадинах
публиковались ив советских ("ЖЭТФ", "Доклады АНСССР"), и в зарубежных (The
Wireless World and Radio Review, Radio News, Radio Revue, Philosophical Magazine,
Physikalische Zeitschrift) журналах.
Совершенствуя кристадин, Лосев экспериментировал с различными материалами
полупроводников и контактных иголок и в 1923 году обнаружил на стыке карборунда
и стальной проволоки слабое свечение. Явление было названо "свечением Лосева", а
первооткрыватель получил патент на "световое реле" (фактически первый
полупроводниковый светодиод!) и (в 1938 году) - научную степень кандидата
физико-математических наук без защиты диссертации. После реорганизации НРЛ Лосев
переехал в Ленинград, где продолжал исследования до самого начала войны. А в
1942 году изобретатель погиб от голода в блокадном городе, а его работы так и
остались незаконченными.
В 1961 году Роберт Байард и Гари Питтман из компании Texas Instruments
открыли и запатентовали технологию инфракрасного светодиода.
Первый в мире практически применимый светодиод, работающий в световом
(красном) диапазоне, разработал Ник Холоньяк в Университете Иллинойса для
компании General Electric в 1962 году. Холоньяк, таким образом, считается "отцом
современного светодиода". Его бывший студент, Джордж Крафорд, изобрел первый в
мире желтый светодиод и улучшил яркость красных и красно-оранжевых светодиодов в
10 раз в 1972 году. В 1976 году Т. Пирсол создал первый в мире высокоэффективный
светодиод высокой яркости для телекоммуникационных применений, специально
адаптированный к передаче данных по волоконно-оптическим линиям связи.

Светодиод для индикации
Светодиоды оставались чрезвычайно дорогими вплоть до 1968 года (около $200 за
штуку), их практическое применение было ограничено. Исследования Жака Панкова в
лаборатории RCA привели к промышленному производству светодиодов; в 1971 году им
был получен первый синий светодиод. Компания "Монсанто" была первой,
организовавшей массовое производство светодиодов, работающих в диапазоне
видимого света и применимых в индикаторах. Компании "Хьюллет-Паккард" удалось
использовать светодиоды в своих ранних массовых карманных калькуляторах.

Мощный светодиод для освещения: 1 - пластиковая линза; 2 - силиконовый герметик;
3 - кристалл полупроводника InGaN; 4 - спайка; 5 - вмонтированный кремниевый чип
с защитой от статического электричества; 6 - теплоотвод; 7 - золотая проволока;
8 - катод
В начале 1990-х Исама Акасаки, работавший вместе с Хироси Амано в
университете Нагоя, а также Судзи Накамура, работавший в то время исследователем
в японской корпорации Nichia Chemical Industries, смогли изобрести дешевый синий
светодиод (LED). За открытие дешевого синего светодиода им троим была присуждена
Нобелевская премия по физике в 2014 г.. Синий светодиод, в сочетании с зеленым и
красным, дает белый свет с высокой энергетической эффективностью, что позволило
в дальнейшем создать, среди прочего, светодиодные лампы и экраны со светодиодной
подсветкой.
В 2014 году за создание синих светодиодов японцам Исаму Акасаки, Хироси Амано
и Сюдзи Накамуре (гражданин США) присуждена Нобелевская премия по физике.
Автор: С.Апресов
Смотрите другие статьи раздела
История техники, технологии, предметов вокруг нас.
Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.
Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:
журналы Схемотехника (годовые архивы)
журналы М-Хобби (Приложения к журналу)
книга Миниатюрные герметичные электромагнитные реле. Ройзен В.З., 1976
книга Измерение слабых токов, зарядов и больших сопротивлений. Грибанов Ю.И., 1962
статья Из скольких частей изготовляются покрышки футбольных мячей?
статья Регулируемый преобразователь напряжения, 10-12/2-15 вольт
справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №14
Оставьте свой комментарий к этой статье: