LED(全稱:Light-Emitting Diode,發(fā)光二極管) 是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。這種電子元件早期只能發(fā)出低光度的紅光,之后發(fā)展出其他單色光的版本,時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線,光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛取kS著技術(shù)的不斷進(jìn)步,LED已被廣泛的應(yīng)用于顯示器、電視機(jī)采光裝飾和照明等領(lǐng)域。在市場需求與技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)之下,LED經(jīng)歷了一段輝煌的歷史。在此,編輯與您共同回顧LED發(fā)展歷程。
1907年,Henry Joseph Round發(fā)現(xiàn)作為研磨劑的碳化硅晶體(SiC)通電后可以發(fā)光的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)之后,人們就對SiC和Ⅱ-Ⅳ族化合物半導(dǎo)體的礦物質(zhì)發(fā)光現(xiàn)象展開研究。
1936年,George Destiau出版了一個(gè)關(guān)于硫化鋅粉未來發(fā)光的報(bào)告。隨著研究的深入,最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個(gè)術(shù)語。
1952年,人工合成的Ge、Si 晶體的pn結(jié)發(fā)光誕生。1954年,開始制作、研究GaP單晶和GaAs單晶的性能。
1955年,美國無線電公司(Radio Corporation of America)的魯賓?布朗石泰(Rubin Braunstein)首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎵(GaAs)及其他半導(dǎo)體合金的紅外放射作用。
1962年,GE、Monsanto、IBM 的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了發(fā)紅光的磷砷化鎵(GaAsP)半導(dǎo)體化合物,從此可見發(fā)光二極管步入了商業(yè)化的發(fā)展歷程。
1965年,全球第一款商業(yè)化發(fā)光二級管誕生,它是用鍺材料做成的可發(fā)出紅外光的LED,當(dāng)時(shí)的單價(jià)約為45美元。其后不久,Monsanto和惠普公司推出了用GaAsp材料制作的商業(yè)化紅色LED。這種LED的效率大約為0.1 lm/w,比一般的60-100w白織燈的15 lm/w要低100多倍。
1968年,LED的研發(fā)取得了突破性進(jìn)展,利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達(dá)到了1 lm/w,并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃光。1971年,業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色芯片LED。
1993年,在日本日亞化工(Nichia)工作的中村修二成功把氮滲入,發(fā)明了基于寬禁帶半導(dǎo)體材料氮化鎵(GaN)和銦氮化稼(InGaN)的具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的藍(lán)光LED,這類LED在1990年代后期得到廣泛應(yīng)用。
1997年,Schlotter和Nakamura等人先后發(fā)明了用藍(lán)光管芯加黃光熒光粉封裝成白光LED的技術(shù)。
繼氮化鎵LED之后,科學(xué)界隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度綠光和藍(lán)光的銦氮鎵LED。超亮度藍(lán)光芯片是白光LED的核心,在這個(gè)發(fā)光芯片上抹上熒光粉,然后熒光粉通過吸收來自芯片的藍(lán)色光源再轉(zhuǎn)化為白光。利用這種技術(shù)能制造出任何可見顏色的光。