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:

▪ Сверхзвуковой пассажирский лайнер Конкорд

▪ Передача электроэнергии на большие расстояния

▪ Дельтаплан

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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Надежная керамика без обжига 07.03.2017 В Швейцарской высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich) разработали способ делать керамику при комнатной температуре, не требующую обжига, но имеющую свойства обожженной, по принципу естественных геологических процессов. В основе материала - карбонат кальция в форме нанопорошка, к которому потом добавляют немного воды и затем сжимают. Обжиг керамики, будь то плитка, цемент, кирпичи или посуда, требует обжига при температурах, заметно превышающих 1000°C. "Процесс производства основан на естественном геологическом процессе образования камней, - объяснил Андре Стюдар (Andre Studart), профессор ETH Zurich. - Наша работа - первое свидетельство, что керамический объект может быть изготовлен при комнатной температуре за столь короткое время и при сравнительно низком давлении". Осадочные породы формируются из осадков, подвергающихся сжатию в течение миллионов лет. В ходе этого процесса карбонат кальция преобразуется в известняк, с помощью окружающей воды. Но поскольку ученые использовали карбонат кальция с чрезвычайно мелкими частицами, вместо миллионов лет этот процесс занял всего час. Тесты показали, что новый материал может выдерживать нагрузку в десять раз большую, чем бетон, и он такой же жесткий, как бетон и камень. Иными словами, он плохо поддается деформации. На сей момент специалисты произвели образца размером с монетку, с помощью обычного гидравлического пресса. "Задача в том, чтобы обеспечить нужное давление, потому что объекты большего размера требуют соответственно большей давления", - сказал Флориан Буавиль (Florian Bouville), участник группы разработчиков. Теоретически, считают ученые, должно быть возможно производить детали размером с плитку для ванной. Новая технология может быть полезна с точки зрения энергоэффективности, а также производства композитных материалов, например, пластика. Кроме того, она имеет значение в контексте будущего "CO2-нейтрального общества", в том смысле, что карбонат кальция теоретически можно производить, улавливая двуоксись углерода из атмосферы или отработанных газов. В конечном итоге двуокись углерода будет зафиксирована в керамике, вместо того, чтобы влиять на климат.

Другие интересные новости:

▪ Siemens представил мобильный телефон ST60

▪ Гарнитура Xiaomi Mi USB Type-C с активным шумоподавлением

▪ Ген суточного цикла влияет на продолжительность жизни

▪ Пластиковая дорога из переработанных бутылок

▪ Система батарейного питания для беспроводного LTE-модуля NB-IoT

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Загадки для взрослых и детей. Подборка статей

▪ статья Социализм с человеческим лицом. Крылатое выражение

▪ статья Какие небоскребы замечены в оплавлении панелей машин и нанесении ожогов туристам? Подробный ответ

▪ статья Прицеп-самосвал. Личный транспорт

▪ статья Бронзовые лаки. Простые рецепты и советы

▪ статья Лед без холодильника. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026