Светодиоды (светоизлучающие диоды, они же СИД и они же LED) переживают бурный рост. С тех пор когда светодиоды использовались лишь в качестве элементов индикации прошло всего несколько лет, но всё указывает на то, что в ближайшие 10-15 лет светодиоды заменят все остальные источники света благодаря своей высокой эффективности.

Ключевые этапы развития технологии

Несмотря на почти столетнюю историю существования технологии получения света систематическое исследование в этой области началось в середине двадцатого века. Именно с 60 по 90 годы вместе с развитием всей электроники вызванным активными исследованиями в области материалов и технологий их производства происходит светодиодный прорыв.

Всё началось в 1907 году, когда английский инженер Хенри Раунд увидел свечение, возникающее при работе карборундового детектора около точечного контакта. С 1922 года этим явлением заинтересовался и в плотную занялся советский ученый Олег Владимирович Лосев проводя эксперименты над полупроводниками.

И только к середине века была понята и исправлена основная ошибка получения света от полупроводника. В США поняли, что (Ge) и кремний (Si), которые являлись основой для полупроводниковых триодов, из-за слишком большой «работы выхода» не приспособлены для получения света, в отличии от многокомпонентных гетероструктур соединений галлия, арсеникума, фосфора, индия и алюминия. В начале 60-х годов Ник Холоньяк (США) на основе структур GaAsP/GaP создал первые промышленные светодиоды красного и жёлто-зелёного цветов. По параметрам они были далеки от с современных светодиодов, но уже вполне могли использоваться в качестве индикаторов. Приблизительно в это же время советский учёный Жорес Иванович Алфёров предложили использование четырёхкомпонентных гетероструктур AlAsGaP для создания мощных по параметрам того времени СИД.

Далее всё развивалось быстрее. В США в 70-х годах профессор Жак Панков получил синий светодиод на сапфировой подложке на основе пленок нитрида галлия. Эти образцы отдавали приемлемую для практического применения яркость свечения, но срок их службы был слишком мал. Далее следует отметить Г.В. Сапарина и М.В. Чукичеваиз Москвы, которые заметили, что GaN, легированный Zn после воздействия электронного пучка локально становился ярким люминофором. Хотя объяснить до конца природу явления им не удалось.

Ключевой момент в истории развития светодиодных технологий принадлежит японской компании Nichia Chemical, которая 29 ноября 1993 года официально завершила работу над светодиодом синего цвета на основе GaN и планирует запустить его в массовое производство. Сила света светодиодов составляла 1000мккд. Этот показатель был удвоен уже через пол года. На эти светодиоды уже нельзя было смотреть невооружонным глазом.

Этой же компании в 1994 году принадлежит первенство в изготовлении светодиодов белого цвета. МКГ InGaN/AlGaN с активным слоем InGaN, легированным Zn - такова была формула "белого успеха". Выходная мощность светодиода равнялась 3 мВт (ток 20мА). Затем был получен светодиод зелёного цвета с силой света в 2 кд.

С этого момента началась гонка улучшения характеристик светодиодов и уменьшения цены. Замечательная тенденция, которая делает новую светодиодную технологию не просто востребованной на рынке, а, скорее, стандартной. Чтобы было понятнее переведём это высказывание в цифры. За последнее десятилетие световой поток белых светодиодов вырос с половины люмена до 400 а стоимость одного люмена упала с 3 евро до 0.1 евро. При этом квантовый выход (своего рода КПД) белых светодиодов вырос с 10% до 60%, что говорит об улучшении эффективности и соответственно удешевления за счёт новых разработок и исследований в этой области. Такие светотехнические характеристики не только сделали светодиоды конкурентными современным источникам света, в том числе и люминесцентным лампам, но и более выгодными, особенно в долгосрочной перспективе.

Применение светодиодов

Область применения светодиодов обширна. Современные возможности светодиодов в сочетании с их ценовой доступностью позволили производителям выпускать всевозможные модули, которые могут заменить любой из доступных источников света.

Если раньше можно было выделять такие сферы применения как: световая реклама, дизайнерское освещение, дисплеи и алфавитно-цифровые табло, автомобили, индикаторы и некоторые другие менее значимые отрасли, то сейчас светодиоды можно встретить везде, где раньше использовались другие источники света. Самое интересное, что их можно встретить даже там, где прочие световые приборы были недоступны по температурным либо нагрузочным либо прочим причинам. Светодиод, в отличии от лампы накаливания твёрдое тело и не боится встрясок и ударов.

Для такой сферы применения светодиодов как автомобильная стоит отметить тот факт, что светодиоды сейчас применяются не только в фонарях, стоп сигналах и указателях поворотов, но и в фарах как ближнего так и дальнего света. Дизайнерская подсветка сейчас предполагает использование светодиодов совместно с контроллерами, что позволяет получить немыслимый ранее эффект градиентных переливов в подсветке днища к примеру, или салона, багажника, капота... Светодиодная технология, пожалуй одна из самых быстроразвивающихся и перспективных технологий на сегодня.