Kiến thức

Home/Kiến thức/Thông tin chi tiết

Khám phá và thiết bị ban đầu của đèn LED

Điện phát quang màu xanh lá cây từ một điểm tiếp xúc trên tinh thể của thí nghiệm ban đầu của SiCrecreates Round từ năm 1907.


Hiện tượng điện phát quang được phát hiện vào năm 1907 bởi nhà thí nghiệm người Anh HJ Round của Marconi Labs, sử dụng một tinh thể cacbua silic và một máy dò râu mèo. Nhà phát minh người Nga Oleg Losev đã báo cáo việc tạo ra đèn LED đầu tiên vào năm 1927. Nghiên cứu của ông đã được đăng tải trên các tạp chí khoa học của Liên Xô, Đức và Anh, nhưng khám phá này không được sử dụng thực tế trong vài thập kỷ. Kurt Lehovec, Carl Accardo và Edward Jamgochian đã giải thích những điốt phát sáng đầu tiên này vào năm 1951 bằng cách sử dụng một thiết bị sử dụng tinh thể SiC với nguồn pin hoặc máy phát xung dòng điện và so sánh với một biến thể, tinh thể, vào năm 1953.


Rubin Braunstein thuộc Tổng công ty Phát thanh Hoa Kỳ đã báo cáo về sự phát xạ hồng ngoại từ arsenide gali (GaAs) và các hợp kim bán dẫn khác vào năm 1955. Braunstein đã quan sát thấy sự phát xạ hồng ngoại được tạo ra bởi các cấu trúc điốt đơn giản bằng cách sử dụng gallium antimonide (GaSb), GaAs, indium phosphide (InP), và hợp kim silic-germani (SiGe) ở nhiệt độ phòng và 77 Kelvin.


Năm 1957, Braunstein đã chứng minh thêm rằng các thiết bị thô sơ có thể được sử dụng để liên lạc vô tuyến trong một khoảng cách ngắn. Theo ghi nhận của Kroemer Braunstein "… đã thiết lập một liên kết thông tin quang học đơn giản: Âm nhạc phát ra từ máy ghi âm được sử dụng thông qua thiết bị điện tử phù hợp để điều chỉnh dòng chuyển tiếp của một diode GaAs. Ánh sáng phát ra được phát hiện bởi một diode PbS ở một khoảng cách xa. Tín hiệu này được đưa vào bộ khuếch đại âm thanh và được phát lại bằng loa. Việc chặn chùm tia sẽ dừng âm nhạc. Chúng tôi đã rất vui khi chơi với thiết lập này. " Thiết lập này đặt trước việc sử dụng đèn LED cho các ứng dụng truyền thông quang học.


Đèn LED GaAs SNX -100 của Texas Instruments nằm trong vỏ kim loại bóng bán dẫn TO -18.


Vào tháng 9 năm 1961, khi làm việc tại Texas Instruments ở Dallas, Texas, James R. Biard và Gary Pittman đã phát hiện ra sự phát xạ ánh sáng cận hồng ngoại (900 nm) từ một diode đường hầm mà họ đã xây dựng trên chất nền GaAs. Đến tháng 10 năm 1961, họ đã chứng minh được sự kết hợp tín hiệu và phát xạ ánh sáng hiệu quả giữa bộ phát ánh sáng tiếp giáp pn GaAs và bộ tách sóng quang bán dẫn cách ly về điện. Vào ngày 8 tháng 8 năm 1962, Biard và Pittman đã nộp bằng sáng chế có tiêu đề "Điốt bức xạ bán dẫn" dựa trên những phát hiện của họ, trong đó mô tả một đèn LED tiếp giáp p – n khuếch tán kẽm với tiếp điểm cathode cách nhau để cho phép phát ra ánh sáng hồng ngoại hiệu quả theo phân cực thuận. Sau khi thiết lập mức độ ưu tiên cho công việc của họ dựa trên sổ ghi chép kỹ thuật có trước khi gửi từ GE Labs, RCA Research Labs, IBM Research Labs, Bell Labs và Lincoln Lab tại MIT, theU.S. văn phòng bằng sáng chế đã cấp cho hai nhà phát minh bằng sáng chế cho điốt phát sáng hồng ngoại (IR) GaAs (US PatentUS3293513), đèn LED thực tế đầu tiên. Ngay sau khi nộp bằng sáng chế, Texas Instruments (TI) đã bắt đầu dự án chế tạo điốt hồng ngoại. Vào tháng 10 năm 1962, TI công bố sản phẩm LED thương mại đầu tiên (SNX -100), sử dụng tinh thể GaAs tinh khiết để phát ra đầu ra ánh sáng 890 nm. Vào tháng 10 năm 1963, TI công bố đèn LED bán cầu thương mại đầu tiên, SNX -110.


Đèn LED quang phổ nhìn thấy (màu đỏ) đầu tiên được phát triển vào năm 1962 bởi Nick Holonyak, Jr. khi đang làm việc tại General Electric. Holonyak lần đầu tiên báo cáo về đèn LED của mình trên tạp chí Applied Physics Letters vào ngày 1 tháng 12 năm 1962. M. George Craford, một cựu sinh viên tốt nghiệp của Holonyak, đã phát minh ra đèn LED màu vàng đầu tiên và cải thiện độ sáng của đèn LED màu đỏ và đỏ cam lên hệ số mười vào năm 1972. Năm 1976, TP Pearsall đã tạo ra đèn LED hiệu suất cao, độ sáng cao đầu tiên cho viễn thông cáp quang bằng cách phát minh ra vật liệu bán dẫn mới thích ứng đặc biệt với bước sóng truyền dẫn của sợi quang.