0
Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», развитие светодиодных технологий позволило создать экономичные источники освещения, которые сегодня используются в городах, бытовой электронике и медицине. Основой для этого достижения стало случайное наблюдение, сделанное учёным более ста лет назад.
От случайного свечения к изобретению
В 1907 году британский физик Генри Раунд проводил эксперименты с материалами для радиотехники. При пропускании электрического тока через кристалл карбида кремния исследователь заметил необычное желтоватое свечение. Так было обнаружено явление электролюминесценции — преобразование электрической энергии непосредственно в свет.
Позднее советский учёный Олег Лосев продолжил изучение этого эффекта. В 1927 году он запатентовал устройство, известное как «световое реле», и предложил применять его для передачи сигналов и изображений в системах связи.
Первый светодиод современного типа появился в 1962 году благодаря американскому физику Нику Холоньяку. Его разработка излучала красный свет и использовалась преимущественно в качестве электронного индикатора.
Почему учёным понадобился синий цвет
После появления красных светодиодов исследователи научились получать жёлтое и зелёное свечение. Цвет определялся характеристиками полупроводникового материала, а не окраской корпуса устройства.
Однако создание синего светодиода оказалось значительно сложнее. Без него было невозможно полноценно реализовать технологию цветных дисплеев, основанную на сочетании красного, зелёного и синего цветов. Кроме того, синий свет открыл путь к разработке эффективных источников белого освещения.
Решение нашли японские исследователи Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура. Они добились создания эффективных синих светодиодов на основе нитрида галлия. За этот научный прорыв в 2014 году учёные получили Нобелевскую премию по физике.
Экономия энергии и новые возможности
Светодиоды отличаются высокой энергоэффективностью: значительная часть потребляемой электроэнергии преобразуется в свет, а не рассеивается в виде тепла. По сравнению с традиционными лампами накаливания современные светодиодные источники обеспечивают существенно большую световую отдачу.
Технология применяется не только в системах освещения. На основе микроскопических RGB-светодиодов создаются дисплеи MicroLED с высокой плотностью пикселей. В медицине направленное излучение помогает освещать необходимые участки тканей, ограничивая нежелательный нагрев.
Таким образом, открытие электролюминесценции стало отправной точкой для развития технологий, которые позволяют экономнее расходовать электричество и расширяют возможности освещения, отображения информации и медицинского оборудования.
