代表发光二极管的LED是一种半导体二极管,当施加电压时它会发光,并在电子设备,新型照明设备和数字电视监视器中随处可见。
LED如何工作
我们来比较一下发光二极管的工作原理与老式的白炽灯泡 。 白炽灯泡通过玻璃灯泡内的灯丝通电工作。
灯丝升温发光,产生光线,但也产生大量热量。 白炽灯泡约98%的能量产生热量,效率很低。
LED是被称为固态照明的新型照明技术系列的一部分,并且是精心设计的产品; 触摸屏的LED基本上很酷。 在LED灯中,将会有多个小型发光二极管,而不是一个灯泡。
LED是基于电致发光的效果,即在施加电力时某些材料发光。 LED没有加热的灯丝,而是通过电子在半导体材料(通常是铝镓砷化物(AlGaAs))中的移动而被照亮。 光线从二极管的pn结发出。
LED的工作原理是一个非常复杂的主题,下面是四个优秀的教程,详细解释这个过程:
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- 如何工作 - LED如何工作
- LED如何工作
- LED的物理
背景
电致发光是LED技术的自然现象,在1907年由英国无线电研究人员和Guglielmo Marconi助理Henry Joseph Round在发现碳化硅和猫须时发现。
在20世纪20年代,俄罗斯无线电研究人员Oleg Vladimirovich Losev正在研究无线电设备中使用的二极管中的电致发光现象。 1927年,他发表了一篇名为光亮碳化硅(碳化硅)探测器和用晶体探测他的研究的论文,虽然当时根据他的研究没有创建实用的LED,但他的研究确实影响了未来的发明人。
多年后的1961年,Robert Biard和Gary Pittman为德州仪器发明并获得了红外LED专利。 这是第一个LED,但是,它是红外线,超出了可见光谱 。 人类看不到红外线 。 具有讽刺意味的是,贝尔德和皮特曼只是偶然发明了一个发光二极管,而这对人实际上是在试图发明一种激光二极管。
可见的LED
1962年,通用电气公司的咨询工程师Nick Holonyack发明了第一个可见光LED。 这是一个红色LED,Holonyack使用砷化镓磷化物作为二极管的基板。
Holonyack因其对该技术的贡献而荣膺“发光二极管之父”的称号。 他还拥有41项专利,其他发明包括激光二极管和第一台调光器。
(关于Holonyack的另一个有趣的事实是他曾经是晶体管的共同发明人John Bardeen的学生。)
1972年,电气工程师M George Craford为孟山都公司在二极管中使用砷化镓磷化物发明了第一种黄色LED。 克劳福德还发明了一种比Holonyack亮10倍的红色LED。
应该指出的是,孟山都公司是第一个大规模生产可见光LED的公司。 1968年,孟山都公司生产红色LED作为指标。 但是直到20世纪70年代,当飞兆半导体开始生产低成本LED器件(每个不到5美分)时,LED才开始流行起来。
1976年,Thomas P. Pearsall发明了一种用于光纤和光纤通信的高效率和极高亮度的LED。
Pearsall发明了针对光纤传输波长优化的新型半导体材料。
1994年,中村修二用氮化镓发明了第一款蓝色LED。
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