1907年Henry Joseph Round第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗,不適合實際應用;更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應,研究被摒棄了。二十年代晚期BernhardGudden和Robert Wichard 在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。
1936年,GeorgeDestiau出版了一個關于硫化鋅粉末發(fā)射光的報告。隨著電流的應用和廣泛的認識,最終出現(xiàn)了"電致發(fā)光"這個術語。
二十世紀50年代,英國科學家在電致發(fā)光的實驗中使用半導體砷化鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的LED,并于60年代面世。據(jù)說在早期的試驗中,LED需要放置在液化氮里,更需要進一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。第一個商用LED僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光,但迅速應用于感應與光電領域。
60年代末,在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個可見的紅光LED。磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮,甚至產(chǎn)生出橙色的光。
到70年代中期,磷化鎵被使用作為發(fā)光光源,隨后就發(fā)出灰白綠光。LED采用雙層磷化鎵蕊片(一個紅色另一個是綠色)能夠發(fā)出黃色光。就在此時,俄國科學家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED。盡管它不如歐洲的LED高效。但在70年代末,它能發(fā)出純綠色的光。80年代早期到中期對砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED的誕生,先是紅色,接著就是黃色,最后為綠色。
到20世紀90年代早期,采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED。第一個有歷史意義的藍光LED也出現(xiàn)在90年代早期,再一次利用金鋼砂-早期的半導體光源的障礙物。依當今的技術標準去衡量,它與俄國以前的黃光LED一樣光源暗淡。
90年代中期,出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵LED,隨即又制造出能產(chǎn)生高強度的綠光和藍光銦氮鎵Led。超亮度藍光蕊片是白光LED的核心,在這個發(fā)光蕊片上抹上熒光磷,然后熒光磷通過吸收來自蕊片上的藍色光源再轉化為白光。就是利用這種技術制造出任何可見顏色的光。今天在LED市場上就能看到生產(chǎn)出來的新奇顏色,如淺綠色和粉紅色。有科學思想的讀者到現(xiàn)在可能會意識到LED的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長而曲折的歷史過程。事實上,最近開發(fā)的LED不僅能發(fā)射出純紫外光而且能發(fā)射出真實的"黑色"紫外光。那么LED發(fā)展史到低能走多遠,不得而知。也許某天就能開發(fā)出能發(fā)X射線的LED。然而,LED的發(fā)展不單純是它的顏色還有它的亮度,像計算機一樣,遵守摩爾定律的發(fā)展。每隔18個月它的亮度就會增加一倍。早期的LED只能應用于指示燈、早期的計算器顯示屏和數(shù)碼手表。而現(xiàn)在開始出現(xiàn)在超亮度的領域。將會在接下的一段時間繼續(xù)下去。例如,到2005年美國所有的交通信號指示燈將被LED所取代;美國汽車產(chǎn)業(yè)也會于十年內停止使用白熾燈而采用LED燈,包括汽車前燈。大多數(shù)的大型戶外顯示屏也采用成千上萬個LED以便產(chǎn)生高質量視頻效果。不久,LED將會照亮我們的家、辦公室甚至街道。高效節(jié)能的LED意味著太陽能充電電池能夠通過太陽光為其沖電。從而能夠把光源帶到第三世界及其他沒有電能的地方。曾經(jīng)暗淡的發(fā)光二極管現(xiàn)在真正預示著LED新時代的來臨。
�、�1962年,GE、Monsanto、IBM的聯(lián)合實驗室開發(fā)出了發(fā)紅光的磷砷化鎵(GaAsP)半導體化合物,從此可見光發(fā)光二極管步入商業(yè)化發(fā)展進程。
�、�1965年,全球第一款商用化發(fā)光二極管誕生,它是用鍺材料做成的可發(fā)出紅外光的LED,當時的單價約為45美元。其后不久,Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化紅色LED。這種LED的效率為每瓦大約0.1流明,比一般的60至100瓦白熾燈的每瓦15流明要低上100多倍。
�、�1968年,LED的研發(fā)取得了突破性進展,利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達到了1流明/瓦,并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃色光。
�、�1971,業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色芯片LED。
�、莸�20世紀70年代,由于LED器件在家庭與辦公設備中的大量應用,LED的價格直線下跌。事實上,LED在那個時代主打市場是數(shù)字與文字顯示技術應用領域。
⑥80年代早期的重大技術突破是開發(fā)出了AlGaAsLED,它能以每瓦10流明的發(fā)光效率發(fā)出紅光。這一技術進步使LED能夠應用于室外信息發(fā)布以及汽車高位剎車燈(CHMSL)設備。
�、�1990年,業(yè)界又開發(fā)出了能夠提供相當于最好的紅色器件性能的AlInGaP技術,這比當時標準的GaAsP器件性能要高出10倍。
�、嘟裉欤首罡叩腖ED是用透明襯底AlInGaP材料做的。在1991年至2001年期間,材料技術、芯片尺寸和外形方面的進一步發(fā)展使商用化LED的光通量提高了將近30倍。
⑨1994年,日本科學家中村修二在GaN基片上研制出了第一只藍色發(fā)光二極管,由此引發(fā)了對GaN基LED研究和開發(fā)的熱潮。
�、�20世紀90年代后期,研制出通過藍光激發(fā)YAG熒光粉產(chǎn)生白光的LED,但色澤不均勻,使用壽命短,價格高。隨著技術的不斷進步,近年來白光LED的發(fā)展相當迅速,白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)達到38lm/W,實驗室研究成果可以達到70lm/W,大大超過白熾燈,向熒光燈逼近。
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