Еще в далеком 1907 году впервые было отмечено небольшое свечение, которое испускают карбидокремниевые кристаллы в результате неизвестных в то время электронных превращений. После появления первого транзистора этим явлением заинтересовался американец Ник Холоньяк и в 1962 году он продемонстрировал миру работу первого светодиода, вскоре, после чего сообщил о старте их полупромышленного производства.
Что такое Светодиод?
Устройство светодиода это в первую очередь полупроводниковый прибор, активная часть которого, называемая «чип» или «кристалл», как и у обыкновенных диодов включает в себя два типа полупроводника – с дырочной (p-типа) и с электронной (n-типа) проводимостью. От обычного диода светодиод отличается тем, что в нем на границе полупроводников различного типа есть определенный энергетический барьер, который препятствует рекомбинации электронно-дырочных пар. Приложенное к кристаллу, электрическое поле позволяет одолеть вышеупомянутый барьер и происходит аннигиляция пары с испусканием кванты света.
Но ведь не любой p-n-переход светится. Почему?
Первое, ширина в активной области запрещенной зоны светодиода должна быть недалека от квантовой энергии света видимого диапазона.
Второе, вероятность излучения при аннигиляции электронно-дырочных пар обязана быть высокой, для этого полупроводниковый кристалл должен иметь малое количество дефектов, по вине которых рекомбинация протекает без излучения.
На практике эти условия противоречат друг другу в той или иной степени. Поэтому чтобы реально соблюсти оба условия, в кристалле одного р-п-перехода оказывается недостаточно, для этого нужно изготовить многослойную полупроводниковую структуру, за их изучение которой, кстати, российский академик Жорес Алферов был удостоен Нобелевской премии.
На какие группы делятся светодиоды?
Светодиоды по силе света обычно делятся на три группы:
- Светодиоды стандартной яркости – десятки милликанделл.
- Светодиоды высокой яркости – от сотен до нескольких тысяч милликанделл;
- Светодиоды ультравысокой яркости – сотни канделл