Создание синего светодиода

Опубликовано 28.08.2010 Ведущий Антон Панкратов

Синий светодиод - светоизлучающий оптоэлектронный полупроводниковый прибор с синим цветом свечения. До начала 90-x годов выпускались светодиоды только красного, жёлтого и зелёного цвета. Но давать цвет, визуально воспринимаемый человеческим глазом как чистый белый, а также многие оттенки цветовой гаммы, способна только комбинация синего, зелёного и красного цветов. Поэтому до изобретения синего светодиода говорить о полноцветном светодиодном экране не приходилось. Первые экраны имели небольшое разрешение и потребляли чрезмерно много электроэнергии. Основная проблема заключалась 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. Полупроводником, обладающим большой шириной запрещённой зоны, является карбид кремния. Однако у таких светодиодов 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. Первый синий светодиод был создан ещё в 1971 году. Его разработал Жак Панков - изобретатель светодиодов на основе нитрида галлия. Однако технология производства была чрезмерно затратной. Революция в наружных светодиодных экранах и электронных табло совершилась в 1990 году, когда японский изобретатель Судзи Накамура изобрёл дешёвый синий светодиод, основанный на принципе удвоения частоты резонанса полупроводников, излучающих в красной зоне спектра. И уже к 1993 году начался индустриальный выпуск синих светодиодов. Помимо расширения спектра дискретных индикаторов и создания полноцветных светодиодных панелей, изобретение недорогих синих светодиодов открыло путь к созданию и успешному применению белых светодиодов на основе частичного переизлучения голубой части спектра в свет более длинной волны при помощи люминофоров - наиболее перспективных на сегодня источников белого света для освещения.