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:

▪ Океанская электростанция

▪ Прядильная машина

▪ 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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Умный газовый счетчик 24.03.2018 "Умный" газовый счетчик серии RSE с технологией узкополосного интернета вещей на базе стандарта 3GPP, созданный компанией Pietro Fiorentini в партнерстве с Huawei и Terranova Software, был одобрен для использования на территории Евросоюза. Он стал первым на рынке "умным" газовым счетчиком на базе технологии узкополосного интернета вещей, который получил такое разрешение в соответствии с Директивой ЕС о радиооборудовании (Radio Emission Directive), Директивой об измерительных приборах (Measuring Instrument Directive) и Директивой об установке оборудования и работе в потенциально взрывоопасной среде (Installations in Explosive atmosphere). "Открытые" лаборатории Huawei, специализирующиеся на технологии узкополосного интернета вещей (NB-IoT Open Labs), стали пре-интеграционной средой, где компания Pietro Fiorentini проводила испытания и изучала потенциальные возможности узкополосного интернета вещей, а также интеграцию комплексного решения до начала пробной и коммерческой эксплуатации. Компания Terranova Software в рамках проекта разработала системы сбора данных и управления данными измерений и программу управления сетью, чтобы обеспечить органичное взаимодействие и полную интеграцию решения. Pietro Fiorentini уже провела успешные практические испытания "умных" газовых счетчиков на базе технологии узкополосного интернета вещей в Италии, Испании, Китае, Португалии, Иране, Швеции, Ирландии, Литве, Эстонии и Польше. Теперь коммунальные предприятия могут управлять своими сетями более эффективно, выстраивая более рациональную и ответственную модель потребления. "Мы гордимся тем, что стали первой компанией, получившей полный комплект разрешений, необходимых для вывода на рынок "умных" газовых счетчиков на базе технологии узкополосного интернета вещей. Мы уже сейчас готовы начать их серийное производство на наших фабриках, расположенных в Италии и Китае", - сказал Кристиано Нарди (Cristiano Nardi), исполнительный председатель Pietro Fiorentini. "Huawei помогает операторам связи из разных стран в подготовке к коммерческому внедрению технологии узкополосного интернета вещей, - сказал Цзян Ванчэн (Jiang Wangcheng), президент направления IoT Solutions компании Huawei. - Узкополосный интернет вещей стратегически важен для многих отраслей, в том числе для коммунального хозяйства. Тот факт, что наши лаборатории Huawei IoT Open Labs помогают новым партнерам стать участниками экосистемы, в полной мере демонстрирует нашу приверженность этой идее. Страны Евросоюза обязались вывести на рынок почти 45 млн "умных" газовых счетчиков. Это значит, что около 45% европейских потребителей будут пользоваться ими к 2020 г".

Другие интересные новости:

▪ Новый MOSFET-транзистор FDC6020C

▪ Дроны и коронавирус

▪ Микроконтроллеры Renesas RX130 с поддержкой сенсорного управления

▪ Видеокамера для блогеров Sony BloggerCam ZV-1

▪ 60-дюймовый проекционный дисплей для видеостен Mitsubishi Electric VS-60HS12U Slim Cube

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Загадки для взрослых и детей. Подборка статей

▪ статья С бухты-барахты. Крылатое выражение

▪ статья Кто извинился за то, что наступил палачу на ногу? Подробный ответ

▪ статья Перуанский огурец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Целлулоидные лаки (цапонлаки). Простые рецепты и советы

▪ статья Сверхрегенератор 88...108 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025