callback

История создания твердотельных источников света или LED освещения.

Куда вложить деньги в 2017 году? Лучший вариант инвестиций в 2017.
15.06.2017
Торговое предложения для ЖКХ и ОСМД
15.06.2017

Современный мир невозможно уже представить без светодиодного, твердотельного источника света. Сейчас LED освещение применяют во многих областях в бытовых и промышленных масштабах, для самых разных целей. Весь мир осознал преимущества Лед освещения, поэтому интерес к светодиодам растет все быстрее и быстрее.
Предлагаю Вам ознакомиться с историей светодиодного освещения.

Эффект свечения полупроводников под действием электрического тока был открыт еще в начале прошлого века английским инженером Х.Д. Раунд, который в 1907 года заметил свечение у работающего детектора вокруг точечного контакта.

Но всерьез этим физическим явлением заинтересовался 18 летний советский радиолюбитель О.В. Лосев. В 1922 году он провел серию оригинальных экспериментов, результатом которых стал вывод о возможности использования данного эффекта в качестве безынерционного источника света или светового реле. Лосев получил 4 практических патента, и весь мир заговорил об «эффекте Лосева».

Знаменитые физики Макс Планк и Альберт Эйнштейн, теоретически обосновал возможность получения светового излучения определенной длины волны на основе полупроводников.

Немного вернемся к началу, еще в 1900 году Макс Планк, решил проблему «ультрафиолетовой катастрофы», он предположил, что излучение и поглощение света веществом происходит дискретно (неделимыми порциями), а энергий излучаемой порции (кванты, ныне называют фотонами) зависит от частоты света. И тут подключился Эйнштейн и выдвинул тезис, что не только излучение, а и распространение и поглощение света дискретны. Тем самым объяснил две загадки фотоэффекта.

1) Почему фототок возникал не при всякой частоте света, а начиная с определенного порога, зависящего только от вида металла.

2) Энергия и скорость вылетающих электронов зависели не от интенсивности света, а только от его частоты.
Именно за это открытие Эйнштейн получил в 1921 году Нобелевскую премию.

На основе эффекта Лосева, отец транзисторов физик В. Шоклин, под руководством К. Леховца, в Америке в 1951 году сделали следующий скачек. В ходе научных и экспериментальных работ удалось выявить материалы наиболее подходящие по своим характеристикам для производства светодиодов. Такие химическими элементами оказались монокристаллы из сложных композитных полупроводников – соединений галлия (Ga), мышьяка (As), фосфора (P), индия (In) и алюминия (Al).

Эти идеи реализовались лишь в 60-70-е годы прошлого века и были реализованы на практике. В результате появились первые светодиоды на основе люминесценции полупроводниковых соединений типа AIIIBV – фосфида (GaP) и арсенида (GaAs) галлия и их твердых растворов.

В 60-е годы, большой вклад в начало промышленного выпуска светодиодов с красным и желто-зеленым свечением внес Ник Холоньяк (США). Первые светодиоды использовались как индикаторы, так как внешний квантовый выход был не более 0,1%, а длина волны находилась в пределах 500-600 нм, и световая отдача составляла 1-2 лм/Вт.
Теперь ученым предстояло решить две основные задачи, это повышение внешнего квантового выхода и найти твердотельные элементы, которые смогли бы излучать в голубой и синей части видимого спектра.

Вы спросите, почему нужен был голубой или синий спектр излучения? Белый свет получается при прохождении желтого солнечного света, через голубую атмосферу. Поэтому было принято решение сделать наоборот, чтобы синий спектр излучения проходил через желтую линзу (люминофор), который преобразует длину волны все в тот же белый свет.

Группа исследователей под руководством Ж.Т. Алферовым, сделали большой прорыв в повышении квантового выхода, который значительно увеличил коэффициент полезного действия (КПД). Для этого ученые разработали технологию получения так называемой многопроходной двойной гетероструктуры, позволяющую увеличить внешний квантовый выход для красной части видимого спектра до 15 %, а для инфракрасной – до 30%.
В 2000 году Ж.И. Алферову была присвоена Нобелевская премия за данные работы.

А вот появление технологии получения светодиодов излучающих в синей части спектра, можно благодарить большому интересу к телевидению. Компания Радиокорпорация Америки (RCA) активно проводила исследования в области создания цветных телевизоров. Сначала телевизоры были созданы и реализованы на основе использования электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с тремя электронными пушками.

Но мечтой начальника отдела по исследованию материалов компании RCA Джеймса Тайтджена было создание плоского цветного телевизора. Для цветного изображения экран должен состоять из красных, зеленых и синих пикселей. Уже были разработаны технологии изготовления красных и зеленых светодиодов, и оставалось найти способ получения светодиодов с ярким голубым свечением.

В мае 1968 года Тайтджен поручил сотруднику своей группы Полу Маруська разработать метод выращивания монокристаллических пленок GaN, из которых по его предположению можно будет изготовить светодиоды голубого свечения. К работе подключился Жак Панков, который в 1970 года создал первые светодиоды зеленого и голубого свечения на основе структуры из нелегированного слоя GaN (n-типа), слоя сильно легированного цинком и поверхностного контакта из индия. Первые светодиоды обладали очень низкой эффективностью, быстро перегревались и выходили из строя. Работы были приостановлены.

В 1989 году Исам Акасаки с группой коллег из Нагойи (Япония) создали первый образец для промышленного производства по данной технологии. Сотрудники компании Nichia Chemical Industries Corporation (NCIC) включая Шуджи Накамуру, внесли большой вклад в развитие современной технологии выращивания GaN и изготовления на его основе светодиодов и лазеров. Японцы разработали двухпоточную систему выращивания GaN методом металлоорганической газофазной эпитаксии (МОГФЭ), продемонстрировали первые светодиоды InGaN голубого и зеленого свечения с двойными гетероструктурами.

КПД которых достигал 10 %, изготовили первые импульсные лазеры и лазеры непрерывного излучения InGaN/GaN, работающие при комнатной температуре в голубой части спектра, оказалось, что данная система также подходит для производства светодиодов белого свечения.
В настоящее время на основе этой технологии производят светодиоды белого свечения цветовой температуры от 2700 К до 10 000 К, которые обладают световой отдачей до 207 лм/Вт, при аналогичной характеристике традиционных источников света от 15 до 100 лм/Вт.

Мировой спрос на светодиодное освещение растет с каждым годом, благодаря простому способу изготовления, большим промышленным возможностям и низкой себестоимости. При этом у светодиодов высокие характеристики, большая надежность и долгий срок службы.

К 2030 году светодиодные источники света станут доминирующими во всех областях жизнедеятельности человека, где необходимо искусственное освещение.

Компания «Департамент Внедрения Энергоэффективных Технологий от Торгового Дома ОдесКабель» являясь с 2015 года разработчиком и производителем светодиодных систем освещения для ЖКХ, ОСМД, уличного и офисного освещения, для малого, крупного и среднего бизнеса, концернов, холдингов и промышленных предприятий в Украине.

Мы опираемся в своих исследованиях на мировой опыт индустрии светодиодной техники. Поэтому наша продукция, прошла сертификацию, и мы несем полную гарантию от 2-х лет и постгарантийную ответственность.
Базируясь на знаниях в области светотехники, электротехники и инженерных расчетов, мы создаем системы освещения на основе светодиодов максимально адаптированные к условиям эксплуатации, которые эффективно сокращают энергопотребление в несколько раз по сравнению с традиционными источниками света, повышают электро и пожаробезопасность при эксплуатации.

Мы лидеры рынка светового оборудования – С нами Светлее.

С уважением компания Департамент Внедрения Энергоэффективных Технологий от Торгового Дома Одескабель.