Синий светодиод

Синий светодиод

Си́ний светодио́д — светоизлучающий оптоэлектронный полупроводниковый прибор с синим цветом свечения.

Технологии

Задача состояла в разработке недорогих светодиодов, основанных на полупроводниках с большой шириной запрещённой зоны, поскольку энергия излучаемых фотонов, возникающих при рекомбинации электронов и дырок, зависит именно от этой величины. Полупроводниками с большой шириной запрещённой зоны являются карбид кремния, соединения элементов II и IV группы таблицы Менделеева и нитриды элементов III группы. Однако у светодиодов на основе карбида кремния оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения. У полупроводников на основе селенида цинка было слишком большое сопротивление, из-за этого они перегревались. Наиболее перспективными материалами были нитрид галлия, нитрид алюминия и нитрид индия, а также их тройные соединения.

История создания

Первый синий светодиод был создан ещё в 1971 в компании RCA. Его разработал Жак Панков (Яков Исаевич Панчечников)^[1], изобретатель светодиодов на нитриде галлия. Однако технология производства была чрезмерно затратной (плёнка нитрида галлия на сапфировой подложке).

Первые промышленные синие светодиоды на основе карбида кремния серийно выпускались в 1980-х годах^[2], в том числе и в СССР. Однако их яркость была весьма невелика, поэтому они не получили существенного распространения.

Революция совершилась в 1990 году, когда японский изобретатель Судзи Накамура, работавший в то время на японскую корпорацию «Nichia Chemical Industries», изобрёл дешёвый синий светодиод, основанный на принципе удвоения (умножения на 2) частоты резонанса полупроводников, обычно излучающих в инфракрасной зоне спектра.

К 1993 году компании «Nichia» первой в мире удалось начать промышленный выпуск синих светодиодов. К 2002 году доля производства синих светодиодов у компании возросла до 60 процентов от общего объёма производства.

На этом же принципе удалось создать ультрафиолетовые светодиоды.

Применение

Помимо расширения спектра дискретных индикаторов и создания полноцветных светодиодных панелей, изобретение недорогих синих светодиодов открыло путь к созданию и успешному коммерческому применению белых светодиодов на основе частичного переизлучения голубой части спектра в свет более длинной волны (жёлтый, красный) при помощи люминофоров — наиболее перспективных на сегодня источников белого света для освещения.

См. также

• Медиафасад
• Лазерный диод

Примечания

1. ↑ E. Fred Schubert Light-emitting diodes 2nd ed., Cambridge University Press, 2006 ISBN 0521865387 page 16-17
2. ↑ Stringfellow, Gerald B. High brightness light emitting diodes. — Academic Press, 1997. — С. 48, 57, 425. — ISBN 0127521569