當咱們夜幕走在 大街小巷中,多彩絢麗的霓虹燈和不銹鋼廣告牌令人眼花繚亂;當我們回到家中,客廳里的吸頂燈將家里照的亮如白晝,我們大家躺在沙發上用遙控器換出我們大家喜歡的電視節目。如今在我們生活的各個角落, Led都扮演著重要的角色。今天,咱們就一起來回顧一下,LED的前世今生。
Led(Light Emitting Diode),中文名普遍叫做發光二極管。顧名思義,他是一種二極管,并且也能發光。于是他具備二極管的基本特點——單向導電性,排除這一點,在正向導通時,他也可以發光。對比于白熾燈的熱放射發光(大部分能量以熱的樣式散失掉),發光二級管使用半導體的電子和空穴復合發光,由電能直接轉換為光能,因此能量轉換效率高,是高效的“冷”發光源。相比于熒光燈,LED不需要高壓激起氣體放電,僅僅須要幾伏特的電壓即可發光,設備簡單易于小型化、便攜化。正是由于這兩個優勢,led的應用越來越寬泛,正在逐步的取代熒光燈作為新一代的光源技術。
故事還要從一九零七年說起,英國馬可尼實驗室的科學家Henry Round發現:在給碳化硅晶體通上電流后,能夠觀看到微弱的黃光。可是這一個光實在是太微弱了,并且發光不穩定,這項研究就終止了。
20年以后,俄國科學家奧列弗拉基洛謝夫(Oleg Vladimirovich Losev)再一次洞察到達“電致發光”表象,并制造了世界上第一個半導體發光器(并不是現在的LED),成果曾在好多國家的科學雜志上發表,但是由于發光微弱,當時并莫得招來留意。而后來,在蘇聯衛國戰爭中,洛謝夫死于德軍封鎖引起的饑荒,令人唏噓不已。
轉眼到了1955年,美國無線電企業的物理學家Rubin Braunstein首次發掘砷化鎵(GaAs)半導體在電流作用下能發射紅外線。很快,1961年前后,德州儀器的Bob Biard和Gray Pittman 將這一察覺產業化,制造出了紅外發光二級管并申請了創造專利。從此紅外Led被廣泛用來遙控和傳感設備。直到當今,咱們大家家里的電視遙控器仍然在利用紅外LED。
然而不可發出可見光終究是不的,這些突破最終由通用電氣公司(GE)的Nick Holonyak完成。在1962年,Holonyak使用砷化鎵的磷化物(GaAsP)制成了紅色發光二極管(Led),這是世界上第一顆可見光發光二級管,被稱為當前LED之祖。
研發完led,他離開了通用電氣,去母校伊利諾斯大學教書去了。10年后,他的學生George Craford研發了黃光Led。很快,綠色發光二級管也涌現了。紅橙黃綠皆有了,就差一個藍色,而僅有有了藍色光譜,才能制成白色led。但是這一個藍色的LED,足足遲到達十多年。
直到1993年,日本日亞化學企業的中村修二等人才開發出了氮化鎵(GaN)LED,這樣led能發出亮堂的藍光。隨后他用氮化銦鎵(InGaN)制成了高亮的紫外、藍色和綠色Led,用磷化鋁鎵銦(AlGaInP)制成了高亮紅色和黃色發光二級管,而且,他還運用藍色Led和熒光粉涂層,制成了白光LED。因為這些收獲,中村修二獲得了2014年的諾貝爾物理學獎。
現在,led寬泛的應用于我們大家生活的方方面面,并且朝著小型化、微型化的目標變化。目前,應用微電子工藝將無數個微小發光二級管集成在一張面板上制成的OLed屏幕,正在蓬勃繁榮中,大有取代如今的液晶顯示屏(LCD)的趨勢,只是當前價錢還相對貴。