Бесплатная техническая библиотека

Светодиод. История изобретения и производства

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

 Рекомендуем интересные статьи раздела История техники, технологии, предметов вокруг нас:

▪ Зерноуборочный комбайн

▪ Электронная лампа

▪ Пульт дистанционного управления

Смотрите другие статьи раздела История техники, технологии, предметов вокруг нас.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива 40-ваттный портативный аккумулятор Huawei емкостью 12000 мАч 04.04.2019 Компания Huawei представила 40-ваттный портативный аккумулятор, который может заинтересовать потенциальных покупателей старшей модели с поддержкой проводной зарядки мощностью 40 Вт (фирменная технология SuperCharge 2.0). Емкость аккумулятора Huawei 12000 40W SuperCharge Power Bank, как явствует из названия, составляет 12000 мАч. В данном случае используются литий-кобальтовые элементы - такие же обеспечивают питание смартфона Huawei P30 Pro. Несмотря на достаточно емкий аккумулятор весит пауэрбанк относительно немного - 227 г. Кроме разъема USB-C, который поддерживает быструю зарядку в обоих направлениях при мощности 40 Вт, Huawei 12000 40W SuperCharge Power Bank имеет еще и полноразмерный разъем USB. Кнопка на корпусе позволяет проверить уровень заряда, который отображают светодиоды. По словам производителя, Huawei 12000 40W SuperCharge Power Bank позволит зарядить аккумулятор смартфона Huawei P30 Pro емкостью 4200 мАч от 0 до 70% всего за 30 минут, тогда как при обычной 10-ваттной зарядке за аналогичное время можно восполнить лишь 26% заряда. Благодаря тому, что мощность зарядки в 40 Вт поддерживается в обеих направлениях, сам аккумулятор от электросети можно полностью зарядить за 2 часа 14 минут. Для сравнения, при зарядке током мощностью 10 Вт на это потребовалось бы 5 часов 25 минут. Внешний аккумулятор Huawei 12000 40W SuperCharge Power Bank будет доступен в синем и белом цветах корпуса. Дата начала продаж пока не называется. Что же касается цены, она достаточно немаленькая - 100 евро. Для сравнения, в начале года Xiaomi выпустила модель PowerBank 3 емкостью 20 000 мАч с двухсторонней быстрой зарядкой на 45 Вт всего за $29.

Другие интересные новости:

▪ Металлическое топливо

▪ Сигарета со встроенным огнетушителем

▪ Кремний-углерод продлит срок службы аккумуляторов

▪ Квантовые точки уменьшили размеры терагерцовых устройств

▪ ASUS Eee Tablet

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Несчастна та страна, которая нуждается в героях. Крылатое выражение

▪ статья Как пауки используют силу электричества для ловли жертв? Подробный ответ

▪ статья Конопля. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомобильная сигнализация. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Свеча, проходящая сквозь руку. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026