发光二极管(LED)发明历史

我们大多数人都知道半导体发光二极管或LED是当今技术的主要组成部分。我们所有的房子都有大量由led提供的微小发光指示器;这些指标用于各个方面，如阅读电脑和游戏机驱动器中的CD和DVD磁盘，或从遥控器向电子设备传输信号。最近，装有LED指示灯的汽车越来越多。最重要的是，LED是电子学和光子学之间的关键环节。我们已经写了一篇关于基础和工作的领导在CT。

那么，LED是如何以及何时被发现的呢?大多数人认为它是由美国研究人员在20世纪60年代发现的。然而，有一些差异。也许，在马可尼实验室工作的Henry Round在大约100年前就注意到了半导体二极管发出的光!!此外，俄罗斯天才奥列格·洛塞夫也被认为发现了LED。让我们回去看看到底发生了什么。

Henry Round和他的观察

1907年2月，著名研究员马可尼的助手亨利·J·朗德在《电子世界》杂志上发表了一篇24行的文章。在那篇笔记中，他报道了金刚砂(未经加工的碳化硅)“和其他物质”(他是这样提到的)发出的光，当时他正在研究用于无线电的猫须探测器。似乎从碳化硅中，他注意到低电压下的黄色光和高电压下不同晶体的不同点上的黄色、浅绿色、橙色和蓝色光。他曾提到，在所有测试的案例中，辉光似乎来自负极，而一个明亮的蓝绿色火花出现在正极。他注意到在碳化硅结上的电压和光的发射之间可能存在联系。

一个相对被遗忘的人物——奥列格·洛塞夫

如今，很多人认为，关于LED的真正发明者奥列格·洛塞夫(Oleg Losev)，人们所知甚少。奥列格·弗拉基米罗维奇·洛塞夫是一位年轻而极具天赋的科学家，他的职业生涯是在苏联的几个无线电实验室里担任技术员。Losev没有接受过任何正规教育，但在短暂的研究生涯中，他发表了大约43篇论文，获得了16项专利。他还在固态电子学方面做出了许多重大发现，包括有史以来第一个固态半导体放大器和发电机，结晶器。

发光二极管和损耗

LED的发明是在20世纪20年代中期，洛塞夫观察到氧化锌和碳化硅晶体整流二极管发出的光，当电流通过它们时，它们被用于无线电接收器。1927年，他的第一篇关于碳化硅二极管发射的论文《发光碳化硅探测器和晶体探测》发表在一家俄罗斯杂志上。很快，这篇论文也在英国和德国的一些重要刊物上发表了。这些有效地构成了我们现在所知的发现发光二极管或领导:Losev设置的当前阈值出现光线发射之间的点接触碳化硅晶体和金属丝和记录光谱的光。他对LED进行了全面的研究，并在1924年至1930年间发表的16篇论文中概述了其应用。

Losev还理解了光发射的非热特性，并认识到LED发射与二极管的动作有关;此外，他还详细测量了该器件的电流-电压特性。他还研究了发射到液化空气温度下的温度依赖性，并通过向触点传递交流电流，将LED发射频率调至78.5 kHz。尽管Losev是一个没有任何学历的年轻技术员，但他强烈地意识到物理学的当代发展!!

洛塞夫使用爱因斯坦的量子理论来描述LED的作用，并将这个发射过程称为“逆光电效应”。他并没有就此罢休。他还提出了二极管接触电压降V，电荷e和发光频率h的关系式，即V = eV/h。这个公式仍然在使用。洛塞夫能够将碳化硅中的效应与电子德布罗意物质波的衍射联系起来，尽管半导体能带理论在当时还没有完全发展。据说，有一次洛塞夫写信给爱因斯坦，请求他帮助进一步发展这个理论，但他没有收到任何回复。1929年，Losev公布了LED光谱的详细测量结果，并很清楚地观察到它们与电流的关系。值得注意的是，第一个重要的蓝色led在20世纪90年代早期被重新发明，使用的是碳化硅。

不可否认，Losev是第一个了解LED在电信领域潜力的人。在他1927年提交的名为“光中继”的专利中，他写道，“这项拟议的发明使用了碳化硅探测器的已知发光现象，包括在光学中继中使用这样的探测器，以实现快速电报和电话通信，当一个发光接触点作为光源直接连接到调制电流电路时，用于图像传输和其他应用。难道你不认为这个默默无闻的天才应该是那个标志着光子通信进化开始的人吗?

1941年列宁格勒围城期间，罗塞夫正在研究一种三端放大半导体器件，这可能是布拉顿、巴丁和肖克利晶体管工作的前奏。不幸的是，他关于这个主题的论文丢失了，这位伟大的发明家在一年内死于饥饿。

红外LED

这一领域不时有研究进行，不少研究人员确实就一些相关发现申请了一些专利。
数年后的1961年，罗伯特·贝尔德和加里·皮特曼为德州仪器公司发明了一种红外线LED并申请了专利。这被认为是第一个LED，然而，因为它是红外的，它超出了可见光谱。也许，这是一个众所周知的事实，人类看不到红外光。贝尔德和皮特曼实际上是在努力发明一个激光二极管，但讽刺的是，他们最终发明了一个发光二极管。

第一个可见LED和它的发明者Holonyak

第一个实用的可见光谱(红色)LED是由美国工程师兼科学家小尼克·霍洛尼亚克博士在1962年发明的。他是在通用电气公司做咨询工程师时发明的。
1960年，Holonyak开发了一种不同寻常的材料，砷化镓磷化物作为宽带隙隧道二极管的途径。当红外线砷化镓半导体激光器在1962年展出时，Holonyak用他更宽的带宽砷化镓磷化材料是尝试制造可见版本的理想位置。在砷化镓激光先驱、通用电气同事罗伯特·霍尔博士的建议下，霍洛尼亚克在1962年晚些时候成功地制造出了可见LED。1962年12月1日，他在《应用物理快报》上首次报道了这一突破。
Holonyak被称为“发光二极管之父”。他拥有大约41项专利，他的其他发明包括第一个调光器和激光二极管。一个有趣的事实是，Holonyak是约翰·巴丁的第一个博士生，他共同发明了晶体管。

第一个黄色了

第一个黄色LED是由m.g egeorge Craford发明的，他以前是Holonyak大学的研究生。Craford改进了红色和红橙色led的亮度，比Holonyak的亮十倍。他发明了第一个黄色LED在二极管中使用了砷化镓磷化物他为孟山都公司做的。
在1976年，皮尔索尔发明了新的半导体材料，专门适应光纤传输波长，从而开发出第一款高效率、高亮度的光纤通信led。

不回头看LED技术

孟山都公司是第一个大规模生产可见led的公司。在1968年，孟山都生产了红色led作为指示器。然而，直到20世纪70年代，led才开始流行。那时，仙童光电(Fairchild Optoelectronics)开始生产成本低廉的LED设备，每台不到5美分。尽管如此，孟山都还是第一个制造出价格合理的led的公司。
1994年，中村修二发明了第一个使用氮化镓的蓝色LED。后来，在1995年，Alberto Baribieri研究了高亮度LED的可靠性和效率，并在卡迪夫大学实验室展示了一种“透明接触”LED。蓝色led和高效led的存在很快导致了白色led的发展。
后来在2001年和2002年，在硅上生长氮化镓led的工艺得到了有效的展示。2012年1月，欧司朗成功展示了在硅基板上生长的高功率氮化铟镓led。
我们能这么说吗?LED的想法从1907年的Henry Round得到灵感，从Losev获得了它的意义和生命，并在Holonyak的努力下变得可见。