 | «Лампа накаливания осветила XX век. XXI век будет освещен светодиодными лампами».
Такими словами официальный сайт Нобелевской премии описывает значимость изобретения, удостоенного премии в области физики в этом году. И в этой фразе совсем нет пафоса. Светодиодные технологии стали одним из прорывов прикладной науки, в буквальном смысле преобразившим облик планеты. Мощные, надежные, долговечные и фантастически экономичные светодиодные источники света позволяют решить множество проблем, дамокловым мечом нависших над современной цивилизацией. Применение LED-технологий в освещении драматически уменьшает энергопотребление, прекрасно совмещается с альтернативной энергетикой, позволяет сократить потребление невозобновляемых энергетических ресурсов и, в то же время, повышает качество жизни людей. |
Нобелевская премия в области физики – Прометеям XXI века!Исаму Асаки (Isamu Akasaki), профессор Университета Мейджи в Нагойя и Нагойского Университета, Япония;
Хироши Амано (Hiroshi Amano), профессор Нагойского Университета, Япония;
Шуджи Накамура
(Shuji Nakamura), профессор Калифорнийского Университета в Санта-Барбаре, США,
удостоены Нобелевской премии в области физики за 2014 год за открытие синего светодиода.
Изобретение чисто синего
светодиода в 1993 году привело к заполнения спектра RGB-триады и появлению светодиодных источников света. Последовавшее развитие LED-технологий привело к революционным изменениям в технологиях освещения. Экономия ресурсов, сокращение вредных выбросов, расширение ареала доступа населения Земли к искусственному освещению – таковы последствия изобретения, сделанного в 1993 году.
Вручение Премии пройдет в Стокгольме 10 декабря. Лауреатам в каждой номинации предстоит разделить сумму в 1,1 миллион долларов США. И первыми, по традиции, шведский король наградит именно лауреатов в области физики. Ровно в 19:00 изобретатели синего светодиода вместе с лауреатами Нобелевской премии еще в четырех областях (в области химии, физиологии и медицины, литературы и экономики) во главе с королём и королевой Швеции спустятся по парадной лестнице в Голубой зал Ратуши Стокгольма, где состоится знаменитый Нобелевский банкет. Интересно, какими лампочками будет освещаться сие изысканное действо?
История светодиодаПуть от первых полупроводниковых эмиттеров светового излучения к современным твердотельным источникам света был непрост и достаточно долог. Начало пути вообще скрывается в толще времени. Принцип действия твердотельных полупроводниковых диодов был открыт немецким ученым
Карлом Фердинандом Брауном еще в 1874 году, всего лишь через год после того, как его британский коллега
Фредерик Гутри описал принцип действия термионных (ламповых) диодов. Десятилетие спустя тематикой заинтересовался неугомонный
Томас Алва Эдисон, но его разработки развития не получили. Впрочем, в те годы никто всерьез и не рассматривает диоды в качестве источников света: на дворе разгоралась заря новой эры – эры лампы накаливания.
Явление электролюминесценции – эмиссии света при электронно-дырочной рекомбинации в полупроводниковых кристаллах – была обнаружена в 1907 году почти случайно британцем
Генри Раундом из Лаборатории Маркони. Меняя приложенное к кристаллу напряжение, ученый отметил изменение цвета излучения. Открытие Раунда развил замечательный русский инженер и изобретатель
Олег Лосев, сумевший получить свечение на границе полупроводникового перехода сталь-карборунд. Лосев даже запатентовал «световой реле», но дальше лабораторных опытов дело не пошло. Тем не менее, в вотчине светодиодных технологий, в США, долгое время в ходу был термин Losev Light («Свет Лосева») - по отношению к светодиодам.
Отцом светодиодной технологии в нынешнем ее понимании стал
Ник Холоньяк из Университета Иллинойса.Отцом светодиодной технологии в нынешнем ее понимании стал Ник Холоньяк из Университета Иллинойса. Работая по заказу General Electric, он сумел в 1962 году получить излучение в красной части спектра, при рекомбинации на р-n-переходе арсенида галлия-фосфида (GaAsP). Кристалл GaAsP был выращен на подложке из арсенида галлия. Для выращивания такой гетероструктуры Холоньяк применил метод газофазной эпитаксии (ГФЭ). Интересно, что работая над кристаллом, ученый уже ясно себе представлял применение еще не созданного устройства в качестве элемента для световых табло, цифровых дисплеев и индикаторов.
Забавно, но Ник Холоньяк так и не получил свою «нобелевку», хотя количество других престижных наград и премий в арсенале ученого просто неимоверно, включая полумиллионные Премию Лемельсона за изобретательство и Премию Японии «За выдающийся вклад в научные исследования и практическое применение светодиодов и лазеров».
Джордж Крафорд изобрел желтый и оранжевый
светодиоды и сумел увеличить яркость светодиодов в 10 разДо создания полноценного полупроводникового источника света было еще далеко. Прошло десятилетие после открытия Холоньяка, прежде чем его ученик Джордж Крафорд изобрел желтый и оранжевый светодиоды и сумел увеличить яркость светодиодов в 10 раз (до 1 люмена/ватт). Применение арсенида галлия-алюминия GaAlAs в 1980-х способствовало увеличению яркости светодиодов и расширению спектра светодиодов в зеленую область. Руку, а точнее, светлую голову, к прорыву в светодиодных технологиях приложил выдающийся советский физик, лауреат Ленинской премии, а позднее и Нобелевской премии,
Жорес Иванович Алферов. Его открытие многопроходных двойных гетероструктур помогло добиться значительного увеличения яркости и мощности излучения светодиодов. Яркость светодиодов достигла 10 люмен/ватт. До получения полноценного светодиодного источника света не хватало лишь чистого синего светодиода.
Именно изобретение синего светодиода на основе нитрида индия-галия в 1993 году и стало причиной награждения
Исаму Акасаки,
Хироши Амано и
Шуджи Накамура Нобелевской премией в 2014 году. Акасаки и Амано в конце 1980-х вели исследования полупроводников в университете Нагойи. Объединив усилия с Накамурой из небольшой (в то время) компании Nichia Chemicals из Токушимы, исследователи смогли впервые получить светодиодную эмиссию синего цвета, что и привело к созданию полной светодиодной RGB-триады. Круг замкнулся. Появление первого светодиодного источника белого света стало лишь вопросом времени.
С тех пор
светодиодные технологии шагнули далеко вперед. Рекорды в эффективности светодиодных кристаллов подбираются к показателю 300 Лм/Вт, а в массово выпускаемых светодиодах эффективность выше 100 Лм/Вт стала нормой. Энергопотребление LED-источников света в разы меньше ламп накаливания и люминесцентных ламп, что открывает доступ к применению осветительных приборов более 1,5 миллиарда людей, проживающих в местностях с неразвитыми электрическими сетями. Для инфраструктурно развитых территорий применение светодиодных источников света сулит существенную экономию ресурсов. LED-технологии незаметно ворвались в нашу жизнь и это только начало.
За более подробной информацией по светодиодной продукции и по вопросу приобретения светодиодного и оптоэлектронного оборудования обращайтесь в Компанию СЭА по телефону в Киеве (044) 291-00-41 или по электронной почте info@sea.com.uaКомпания СЭА представляет отечественным производителям светодиодных систем освещения полный спектр компонентов:
Форум проєктувальників електричних та слабострумних мереж
