Первые электрические источники света возникли ранее 130 лет назад, и за всё это время население земли применяло два вида механизмов света — тепловые и на основе разрядов газов. И лишь в конце 20-го столетия возник третий вид электрических приборов освещения — полупроводниковые осветительные приборы или диоды излучающие свет (иначе говоря - светодиоды). В светодиодах нашёл применение метод создания света при проникновении электрического тока сквозь оболочку полупроводникового и позволяющего проникать току элемента.
Проникновение электрического тока легко вообразить как плотную струю электронов, устремлённую в определенную сторону, перемещающуюся под влиянием напряжения, которое возникает на концах проводника тока. Проводящие ток материи или по другому говоря - проводники есть возможность сравнить с руслом, по которому бежит водный поток, а полупроводники — с препятствием, которое требуется потоку перешагнуть на своём пути. В одном направлении («сверху вниз») поток без сложностей пересекает порог, при этом даже вырабатывая какой-либо объём энергии. Но для того, чтобы подтолкнуть данный поток к пересечению порога в обратном направлении, следует осуществить какое-либо усилие, важное для возрастания потока до размеров порога.
Отличие полупроводников
Полупроводники отличаются тем, что электрический ток у них течёт в одном направлении (иначе говоря в проводящем) следует при осуществлении даже напряжения малой силы (как бы наклона в русле с водой), легко пересекая препятствия. В русле воды сила энергии, образующейся при пересечении порога, может заставлять двигаться турбины, мельничные колеса и тому подобные механизмы — все определяется высотой препятствия и объёмом текущей воды.
Именно таким способом электроны при пересечении "порога энергии" образуют какую-либо энергию. Чаще всего данная энергия получается в виде тепла, но при заданных режимах может переродиться даже в свет. Факт свечения ряда полупроводниковых элементов (точнее сказать, границы между проводником тока и элементом, проводящим ток наполовину) при следовании электрического тока был выявлен специалистами много лет назад (в 1920 году российским инженером А. Ф. Лосевым).
Но следует отметить, что данное свечение было слишком не ярким, и какого-либо использования этот эффект долго не мог получить. В начале 60-х годов возникли новые механизмы, практикующие этот эффект — индикаторные установки с низким уровнем красного, а через некоторое время и слабым уровнем зеленого света. Приборы стали именоваться светодиодов.
В основе полупроводникового элемента у них лежали арсениды алюминия, индия и коктейля из данных веществ. Отдача света светодиодов в те времена получалась приблизительно 0,1 лм/Вт (в 100 раз ниже, чем могли дать лампы накаливания), срок работы был равен нескольким сотням часов и, что следовало из этого, они вообще не виделись в перспективе в роли источников света в популярном значении.
Положение очень быстро стало исправляться в конце 80-х годов. Этому способствовали труды Ж.И. Алферова и иных ученых, выдумавших качественно другие полупроводниковые элементы, давшие возможность в тот же миг нарастить намного большую мощность, яркость, отдачу света и время работы светодиодов. В модернизированных элементах применяются разновидности соединений индия, галлия, алюминия в разных модификациях. Светодиоды на базе данных элементов могли выдать уже достаточно яркий свет красного, жёлтого, зелёного и оранжевого цветов.
В 1996 году японским учёным из организации Nichia по прошествии долгих двадцатилетних поисков посчастливилось изобрести самые первые светодиоды, создающие излучение синего цвета. Синий свет при участии люминофоров стали модернизировать в желтый, создающий в сочетании с синим белый свет разнообразных переходов оттенков, и с 1997-98 гг. во многих государствах в одно и то же время стали создаваться первые осветительные установки, в которых светодиоды играли роль уже вовсе не индикаторных составляющих, а непосредственно источников света.
В наши дни светодиоды (иностранное обозначение — LED, Lighting Emitted Diode) — самое прогрессивное направление в сфере источников света. На данный момент имеются светодиоды абсолютно всех оттенков радуги - начиная от красного, заканчивая фиолетовым, а наряду с этим диоды, создающие излучение в инфракрасной среде. Изготовление светодиодов начато мировыми гигантами в сфере производства источников света Osram и Philips и рядом более маленьких организаций во многих развитых государствах.
Источник: diod24.ru