发光二极管。发明和生产的历史

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LED 或发光二极管 - 一种具有电子-空穴结的半导体器件，当电流以正向通过它时会产生光辐射。

LED 发出的光位于很窄的光谱范围内。换句话说，它的晶体最初会发出特定的颜色（如果我们谈论的是可见光范围内的 LED）——这与发出更宽光谱的灯不同，后者只能通过使用外部滤光器获得所需的颜色。 LED 的发射范围在很大程度上取决于所用半导体的化学成分。

发光二极管
蓝色LED

参考书上说隧道二极管是1958年Leo Esaki发明的（1973年他因此获得诺贝尔奖），1962年Nick Holonyak发明了LED。与此同时，一名简单的苏联实验室助理领先两者超过 30 年。

奥列格·洛塞夫 (Oleg Losev) 早在孩提时代就很清楚自己将毕生致力于什么。 1917年，他参加了一个军用电台台长的讲座，从那一刻起，除了“无线电报”，一切对他来说都不复存在了。放学后，奥列格·洛舍夫无法进入莫斯科通信学院，幸亏偶然结识了里加理工学院教授弗拉基米尔·列别金斯基，他是俄罗斯无线电工程师学会 (RORI) 的首任主席，最终来到了下尼日尼诺夫哥罗德无线电实验室 (NRL)。当时的 NRL 是一个创新中心，在当时新兴的电子和电气工程领域开展基础和应用科学研究。

在 NRL，担任实验室助理的 Losev 决定研究用于无线电接收的晶体探测器。这些元素是异想天开的，但对他来说似乎比笨重而贪婪的真空管更有前途。此外，Losev 是一位天生孤独的研究人员，他可以完全独立地使用探测器进行实验——将接触针沿晶体表面移动最小的几分之一毫米。

他的前提是“金属和晶体之间的某些接触……不符合欧姆定律，在连接到这种接触的振荡电路中很可能会发生无阻尼振荡。” 他错了：众所周知，发电不仅需要电流-电压特性的非线性，还需要下降部分（这是现代雪崩二极管提供的部分）。

但事实证明洛塞夫非常幸运——他发现了锌矿与碳针接触的这种效应，实现了世界上第一个基于半导体元件的外差式无线电接收。 1922 年，Losev 关于新无线电元素的文章，称为“cristadins”，发表在“无线电报和电话”（“TiTbp”）杂志上。后来，Losev 关于 kristadins 的文章发表在苏联（“JETF”、“Reports of the ANSSSR”）和国外（无线世界和无线电评论、无线电新闻、无线电评论、哲学杂志、Physikalische Zeitschrift）期刊上。

Losev 改进了 kristadin，用各种半导体材料和接触针进行了实验，并于 1923 年在金刚砂和钢丝的连接处发现了微弱的辉光。这种现象被称为“Losev 的辉光”，发现者获得了“光继电器”专利（实际上是第一个半导体 LED！）和（1938 年）在没有通过论文答辩的情况下获得了物理学和数学博士学位。 NRL 重组后，Losev 搬到了列宁格勒，在那里他继续他的研究，直到战争开始。 1942年，这位发明家在被围困的城市中饿死，他的工作仍未完成。

1961 年，德州仪器公司的 Robert Byard 和 Gary Pittman 发现了红外 LED 技术并获得了专利。

世界上第一个实用的红色 LED 是由伊利诺伊大学的 Nick Holonyak 于 1962 年为通用电气公司开发的。因此，Holonyak 被认为是“现代 LED 之父”。他以前的学生乔治·克拉福德 (George Craford) 发明了世界上第一个黄色 LED，并在 10 年将红色和红橙色 LED 的亮度提高了 1972 倍。 1976 年，T. Pearsol 创造了世界上第一个用于电信应用的高性能、高亮度 LED，特别适用于光纤通信线路上的数据传输。

发光二极管
LED 指示

直到 1968 年，LED 仍然非常昂贵（每个大约 200 美元），并且它们的实际应用受到限制。 Jacques Pankow 在 RCA 实验室的研究促成了 LED 的工业化生产； 1971 年，他获得了第一个蓝色 LED。 Monsanto 是第一家大规模生产工作在可见光范围并适用于指示器的 LED 的公司。惠普公司在其早期量产的袖珍计算器中成功地使用了 LED。

发光二极管
用于照明的强大 LED：1 - 塑料透镜； 2——硅酮密封胶； 3 - 半导体晶体 InGaN； 4 - 秒杀; 5 - 内置防静电硅片； 6 - 散热片； 7 - 金线; 8 - 阴极

1990 年代初期，在名古屋大学与天野浩一起工作的赤崎勇和当时在日本日亚化学工业公司担任研究员的中村修司发明了一种廉价的蓝色发光二极管 (LED)。他们三人因发现廉价的蓝色 LED 获得了 2014 年诺贝尔物理学奖。LED 背光源。

2014年，日本人赤崎勇、天野浩和中村修二（美国公民）因发明蓝光LED而获得诺贝尔物理学奖。

作者：S.Apresov

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