LED albastru

Un LED albastru  este un dispozitiv optoelectronic semiconductor care emite lumină cu o strălucire albastră .

Tehnologie

Pentru a crea un LED albastru, este necesară utilizarea semiconductorilor cu o bandă interzisă mare , deoarece energia fotonilor emiși care decurg din recombinarea electronilor și a găurilor depinde tocmai de această valoare. Semiconductorii cu bandgap mare sunt carbura de siliciu , compușii elementelor din grupele II și IV ale tabelului periodic și nitrururile elementelor din grupa III. LED-urile pe bază de nitrură de galiu dopată cu indiu (InGaN) crescute pe un substrat de carbură de siliciu sau safir sunt de importanță industrială .

În plus, au fost create LED-uri albastre pe bază de carbură de siliciu și oxid de zinc , totuși, primele au un randament cuantic prea scăzut și, ca urmare, eficiență scăzută , iar cele din urmă au rezistivitate prea mare, din această cauză se supraîncălzi. Astfel de produse nu sunt utilizate pe scară largă și nu sunt produse în prezent.

Istoricul creației

Primul LED albastru a fost creat în 1971 de RCA . A fost dezvoltat de Jacques Pankow [1] , care a creat un LED pe bază de nitrură de galiu . [2]

Primele LED-uri albastre industriale pe bază de carbură de siliciu au fost produse în serie în anii 1980 [3] , inclusiv în URSS. Cu toate acestea, luminozitatea lor a fost foarte mică, așa că nu au primit o distribuție semnificativă.

La sfârșitul anilor 1980, Isamu Akasaki și Hiroshi Amano de la Universitatea Nagoya au creat LED-uri albastre pe bază de nitrură de galiu, îmbunătățind metoda de creștere a cristalelor epitaxiale. La începutul anilor 1990, inginerul japonez Shuji Nakamura , care lucra la acea vreme pentru corporația japoneză Nichia Chemical Industries , a creat o tehnologie pentru creșterea industrială a LED-urilor albastre și verzi. Mai târziu, pe baza lor, au fost create cele albe , care sunt un cristal albastru acoperit cu un fosfor pe bază de granate de ytriu-aluminiu. Nichia Chemical Industries ia plătit lui Nakamura un bonus în numerar, la acea vreme echivalent cu 2.000 USD. Inventatorul a simțit însă că invenția sa nu a fost suficient de apreciată. A mers în instanță și a dat în judecată Nichia Chemical Industries pentru o sumă în yeni japonezi echivalentă cu 7 milioane de dolari.

Până în 1993, Nichia a reușit să comercializeze un nou tip de LED albastru. Până în 2002, ponderea companiei în producția de LED-uri albastre a crescut la 60% din producția sa totală.

Mai târziu, a fost posibilă și crearea de LED-uri ultraviolete pe bază de compuși de nitrură de galiu și aluminiu.

În 2014, japonezii Isamu Akasaki, Hiroshi Amano și Shuji Nakamura (cetățean american) au primit Premiul Nobel pentru Fizică [4] pentru crearea de LED-uri albastre .

Aplicație

Principala aplicație a LED-urilor albastre este utilizarea ca bază pentru crearea LED-urilor albe cu fosfor pentru diverse scopuri, inclusiv cele utilizate în scopuri de iluminare . În acest design, o parte din lumina emisă de cristal este absorbită de fosfor și reemisă în regiunea verde-roșie, creând o strălucire albă. Diverse compoziții ale fosforului fac posibilă obținerea de lumină albă la diferite temperaturi de culoare.

Pe lângă alb, au fost create și alte LED-uri cu fosfor, de exemplu, mov, „chihlimbar”, „mentă” și „lime” [5] .

LED-urile albastre fără fosfor sunt utilizate în fațadele media , ecranele LED și iluminatul RGB decorativ.

În plus, LED-urile albastre, precum și violetele cu fosfor create pe baza lor, sunt folosite pentru iluminarea artificială a plantelor .

Vezi și

• LED alb
• iluminatul artificial al plantelor
• fatada media
• dioda laser

Note

1. ↑ E. Fred Schubert Diode emițătoare de lumină Ed. a 2-a. , Cambridge University Press, 2006 ISBN 0-521-86538-7 pagina 16-17
2. ↑ Milestones in Development of LED (link indisponibil) . Consultat la 9 octombrie 2014. Arhivat din original pe 14 octombrie 2014. (nedefinit) 
3. ↑ Stringfellow, Gerald B. Diode emițătoare de lumină cu luminozitate ridicată  (nedefinită) . - Academic Press , 1997. - S. 48, 57, 425. - ISBN 0127521569 . Arhivat la 1 octombrie 2016 la Wayback Machine
4. ↑ Creatorii LED-urilor albastre au primit Premiul Nobel pentru Fizică Arhivat 16 decembrie 2014 la Wayback Machine // Vedomosti 10/07/2014
5. ↑ În documentația originală pentru corpurile LED L1C1 de la Luxeon și XP-E2 de la Cree , aceste culori sunt numite Amber, Mint și Lime