Kunnskap

Home/Kunnskap/Detaljer

Oppdagelser og tidlige enheter av LED

Grønn elektroluminescens fra en punktkontakt på en krystall av SiCrecreates Rounds opprinnelige eksperiment fra 1907.


Elektroluminescens som fenomen ble oppdaget i 1907 av den britiske eksperimentøren H. J. Round of Marconi Labs, ved hjelp av en krystall av silisiumkarbid og en kattepiskerdetektor. Den russiske oppfinneren Oleg Losev rapporterte opprettelsen av den første LED-lampen i 1927. Hans forskning ble distribuert i sovjetiske, tyske og britiske vitenskapelige tidsskrifter, men ingen praktisk bruk ble gjort av oppdagelsen i flere tiår. Kurt Lehovec, Carl Accardo og Edward Jamgochian forklarte disse første lysdiodene i 1951 ved hjelp av et apparat som brukte SiC-krystaller med en strømkilde for batteri- eller pulsgenerator og med en sammenligning med en variant, ren, krystall i 1953.


Rubin Braunstein fra Radio Corporation of America rapporterte om infrarøde utslipp fra gallium arsenid (GaAs) og andre halvlederlegeringer i 1955. Braunstein observerte infrarøde utslipp generert av enkle diodestrukturer ved hjelp av galliumantimonid (GaSb), GaAs, indiumfosfid (InP) og silisium-germanium (SiGe) legeringer ved romtemperatur og ved 77 Kelvin.


I 1957 demonstrerte Braunstein videre at de rudimentære enhetene kunne brukes til ikke-radiokommunikasjon over kort avstand. Som nevnt av Kroemer Braunstein "... hadde satt opp en enkel optisk kommunikasjonskobling: Musikk som kom fra en platespiller ble brukt via egnet elektronikk for å modulere fremoverstrømmen til en GaAs-diode. Det avgitte lyset ble oppdaget av en PbS-diode et stykke unna. Dette signalet ble matet inn i en lydforsterker og spilt av av en høyttaler. Avskjæring av strålen stoppet musikken. Vi hadde det veldig gøy med å spille med dette oppsettet. Dette oppsettet forutsa bruk av lysdioder for optiske kommunikasjonsapplikasjoner.


En Texas Instruments SNX-100 GaAs LED inneholdt i en TO-18 transistor metall sak.


I september 1961, mens de arbeidet ved Texas Instruments i Dallas, Texas, oppdaget James R. Biard og Gary Pittman nesten-infrarøde (900 nm) lysutslipp fra en tunneldiode de hadde bygget på et GaAs-substrat. I oktober 1961 hadde de demonstrert effektiv lysutslipp og signalkobling mellom en GaAs p-n-krysslysemitter og en elektrisk isolert halvlederfotodetektor. august 1962 innleverte Biard og Pittman et patent med tittelen "Semiconductor Radiant Diode" basert på deres funn, som beskrev en sinkdiffusert p-n-kryss-LED med en fordelt katodekontakt for å muliggjøre effektiv utslipp av infrarødt lys under fremre skjevheter. Etter å ha etablert prioriteten til arbeidet sitt basert på tekniske notatbøker før innleveringer fra G.E. Labs, RCA Research Labs, IBM Research Labs, Bell Labs og Lincoln Lab ved MIT, theU.S. patentkontoret utstedte de to oppfinnerne patentet for GaAs infrarøde (IR) lysdiode (U.S. PatentUS3293513), den første praktiske LED-lampen. Umiddelbart etter innlevering av patentet begynte Texas Instruments (TI) et prosjekt for å produsere infrarøde dioder. I oktober 1962 kunngjorde TI det første kommersielle LED-produktet (SNX-100), som brukte en ren GaAs-krystall for å avgi en 890 nm lyseffekt. I oktober 1963 kunngjorde TI den første kommersielle halvkuleformede LED-lampen, SNX-110.


Den første synlige spektrum (rød) LED ble utviklet i 1962 av Nick Holonyak, Jr. mens du jobbet hos General Electric. Holonyak rapporterte først sin LED i tidsskriftet Applied Physics Letters 1. M. George Craford, en tidligere avgangsstudent i Holonyak, oppfant den første gule LED-lampen og forbedret lysstyrken på røde og rød-oransje lysdioder med en faktor på ti i 1972. I 1976 skapte T. P. Pearsall de første høylysstyrke, høyeffektive lysdiodene for optisk fiber telekommunikasjon ved å oppfinne nye halvledermaterialer spesielt tilpasset optiske fiberoverføringsbølgelengder.