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LED的發(fā)展簡(jiǎn)史

信息來源: 瀏覽次數(shù): 發(fā)布日期:

? ? ??1907年Henry Joseph Round第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗,不適合實(shí)際應(yīng)用;

更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng),研究被摒棄了。二十年代晚期BernhardGudden和Robert Wichard 在

德國(guó)使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。


  1936年,GeorgeDestiau出版了一個(gè)關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報(bào)告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認(rèn)識(shí),最終出現(xiàn)了

"電致發(fā)光"這個(gè)術(shù)語。


  二十世紀(jì)50年代,英國(guó)科學(xué)家在電致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的LED,并于60年代面世。

據(jù)說在早期的試驗(yàn)中,LED需要放置在液化氮里,更需要進(jìn)一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。第一個(gè)商用

LED僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光,但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電領(lǐng)域。



  60年代末,在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個(gè)可見的紅光LED。磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮,

甚至產(chǎn)生出橙色的光。



  到70年代中期,磷化鎵被使用作為發(fā)光光源,隨后就發(fā)出灰白綠光。LED采用雙層磷化鎵蕊片(一個(gè)紅色另一個(gè)是綠色)

能夠發(fā)出黃色光。就在此時(shí),俄國(guó)科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED。盡管它不如歐洲的LED高效。但在70年代末,

它能發(fā)出純綠色的光。80年代早期到中期對(duì)砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED的誕生,先是紅色,接著就是黃色,

最后為綠色。



  到20世紀(jì)90年代早期,采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED。第一個(gè)有歷史意義的藍(lán)光LED也出現(xiàn)在90年

代早期,再一次利用金鋼砂-早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當(dāng)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去衡量,它與俄國(guó)以前的黃光LED一樣光源暗淡。



  90年代中期,出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵LED,隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度的綠光和藍(lán)光銦氮鎵Led。超亮度藍(lán)光蕊片是白光

LED的核心,在這個(gè)發(fā)光蕊片上抹上熒光磷,然后熒光磷通過吸收來自蕊片上的藍(lán)色光源再轉(zhuǎn)化為白光。就是利用這種技術(shù)制

造出任何可見顏色的光。今天在LED市場(chǎng)上就能看到生產(chǎn)出來的新奇顏色,如淺綠色和粉紅色。有科學(xué)思想的讀者到現(xiàn)在可能

會(huì)意識(shí)到LED的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)而曲折的歷史過程。



? ? 事實(shí)上,最近開發(fā)的LED不僅能發(fā)射出純紫外光而且能發(fā)射出真實(shí)的"黑色"紫外光。那么LED發(fā)展史到低能走多遠(yuǎn),不得而

知。也許某天就能開發(fā)出能發(fā)X射線的LED。然而,LED的發(fā)展不單純是它的顏色還有它的亮度,像計(jì)算機(jī)一樣,遵守摩爾定

律的發(fā)展。每隔18個(gè)月它的亮度就會(huì)增加一倍。



? ? 早期的LED只能應(yīng)用于指示燈、早期的計(jì)算器顯示屏和數(shù)碼手表。而現(xiàn)在開始出現(xiàn)在超亮度的領(lǐng)域。將會(huì)在接下的一段時(shí)間

繼續(xù)下去。例如,到2005年美國(guó)所有的交通信號(hào)指示燈將被LED所取代;美國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)也會(huì)于十年內(nèi)停止使用白熾燈而采用

LED燈,包括汽車前燈。大多數(shù)的大型戶外顯示屏也采用成千上萬個(gè)LED以便產(chǎn)生高質(zhì)量視頻效果。不久,LED將會(huì)照亮我們

的家、辦公室甚至街道。高效節(jié)能的LED意味著太陽能充電電池能夠通過太陽光為其沖電。從而能夠把光源帶到第三世界及其

他沒有電能的地方。曾經(jīng)暗淡的發(fā)光二極管現(xiàn)在真正預(yù)示著LED新時(shí)代的來臨。



 ?、?962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,從此可見光發(fā)光二極

管步入商業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。


 ?、?965年,全球第一款商用化發(fā)光二極管誕生,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材料制作的商用化紅色LED。這種LED的效率為每瓦大約0.1流明,

比一般的60至100瓦白熾燈的每瓦15流明要低上100多倍。


 ?、?968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流明/瓦,并且能夠發(fā)出紅光、

橙光和黃色光。


  ④1971,業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色芯片LED。

  ⑤到20世紀(jì)70年代,由于LED器件在家庭與辦公設(shè)備中的大量應(yīng)用,LED的價(jià)格直線下跌。事實(shí)上,LED在那個(gè)時(shí)代主打

市場(chǎng)是數(shù)字與文字顯示技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。


 ?、?0年代早期的重大技術(shù)突破是開發(fā)出了AlGaAsLED,它能以每瓦10流明的發(fā)光效率發(fā)出紅光。這一技術(shù)進(jìn)步使LED能夠

應(yīng)用于室外信息發(fā)布以及汽車高位剎車燈(CHMSL)設(shè)備。


 ?、?990年,業(yè)界又開發(fā)出了能夠提供相當(dāng)于最好的紅色器件性能的AlInGaP技術(shù),這比當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的GaAsP器件性能要高出

10倍。


 ?、嘟裉?,效率最高的LED是用透明襯底AlInGaP材料做的。在1991年至2001年期間,材料技術(shù)、芯片尺寸和外形方面的進(jìn)

一步發(fā)展使商用化LED的光通量提高了將近30倍。


 ?、?994年,日本科學(xué)家中村修二在GaN基片上研制出了第一只藍(lán)色發(fā)光二極管,由此引發(fā)了對(duì)GaN基LED研究和開發(fā)的熱

潮。


 ?、?0世紀(jì)90年代后期,研制出通過藍(lán)光激發(fā)YAG熒光粉產(chǎn)生白光的LED,但色澤不均勻,使用壽命短,價(jià)格高。隨著技術(shù)

的不斷進(jìn)步,近年來白光LED的發(fā)展相當(dāng)迅速,白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)達(dá)到38lm/W,實(shí)驗(yàn)室研究成果可以達(dá)到70lm/W,大

大超過白熾燈,向熒光燈逼近。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?LED照明燈具

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