Светодиод II


Светодиоды - полупроводниковые источники света - находят широкое применение в разнообразных устройствах индикации. За счёт низкого энергопотребления, скорости переключения, достаточно высокой яркости и исключительной надёжности, светодиоды активно вытесняют с рынка информационных табло такие источники света как лампы накаливания, газоразрядные и люминесцентные лампы. Современные светодиоды активно используются в качестве бытовых и промышленных источников света.

Немного истории

Открытие светимости полупроводников при пропускании через них электрического тока принадлежит Олегу Владимировичу Лосеву и датируется 1923 годом, а в 1927 году было выдано авторское свидетельство на "Световое Реле".
Однако приоритет в области светодиодов был утрачен Россией в начале 1960 гг в пользу США.
Первый Светодиод, работающий в видимом диапазоне спектра - красного цвета свечения, был выпушен в 1962 году компанией General Electric.
В 1972 году был выпущен желтый светодиод. С 1968 года начинается массовое производство светодиодов, применимых в индикаторах.
До начала 1990 гг массово выпускались светодиоды красного, красно-оранжевого, желтого, желто-зеленого и зеленого цветов, лишь светодиод синего цвета, необходимый для получения белого света оставался нерентабельным ввиду сложности в изготовлении и высокой цены (плёнка нитрида галлия на сапфировой подложке).

Выпуск недорогих синих светодиодов компанией Nichia (Япония) начинается в 1993 году. Изобретение бюджетного синего светодиода открыло путь к созданию белых светодиодов путем нанесения на кристалл люминофоров желто-зеленого или красного цветов.

Современные светодиоды, благодаря различным выпускаемым форм-факторам, широкой цветовой гамме, низкой цене и ряду других преимуществ заняли прочное мест в современной науке и технике.

Материалы: история и современность

"Сердцем" светодиода является полупроводник - материал, который благодаря своим свойствам лежит между проводниками и диэлектриками, и благодаря примесям, внешним излучениям и температуре способен менять свою удельную проводимость. Полупроводники делятся на несколько типов: одноэлементные - полупроводники 4 группы периодической системы элементов - Ge (Германий) и Si (Кремний) - наиболее широко распространены в полупроводниковой электронике, однако не единственные одноэлементные полупроводники - элементы 5 и 6 групп периодической системы, такие как As, Sb и Bi, и Te и Se соответственно; и сложные - полупроводники, состоящие из двух и более элементов. Ниже приведена таблица полупроводников

Светодиод

Основная масса сложных полупроводников строится на основе соединений элементов III группы периодической системы (Al, Ga, In) с элементами V группы (Р, As, Sb) (полупроводники типа AIII BV), элементов II и VI групп периодической системы — AIIBVI, соединения элементов VI и VI групп типа AIVBVI (PbS, PbTe, SnTe, GeTe), соединения элементов VI группы с переходными или редкоземельными металлами (Ti, V, Mn, Fe, Ni, Sm, Eu и т.п.).

В светодиодной технике используются сложные полупроводники из двух и более элементов. Так для светодиодов стандартной яркости чаще используются двухэлементные полупроводники, а яркие и сверх яркие светодиоды выполняются на основе трех- и четырехэлементных полупроводников. Для наглядности можно рассмотреть светодиоды красного и желтого цвета свечения - светодиоды стандартной яркости красного и желтого цвета выполняются на базе двухэлементного полупроводника GaP, кстати первые светодиоды были созданы именно на основе фосфорида галлия, для светодиодов повышенной яркости трехэлементные полупроводники - GaAIAs, GaAsP, для сверх ярких - четырехэлементные AIGalnP.