Кто изобрел светодиод

В справочниках написано, что туннельный диод изобрел в 1958 году Лео Эсаки (в 1973 году он получил за это Нобелевскую премию), а светодиод – Ник Холоньяк в 1962 году. Между тем простой советский лаборант опередил обоих более чем на 30 лет.

Дмитрий Мамонтов

Gabriel Kraus / Unsplash

Уже в детстве Олег Лосев твердо знал, чему посвятит свою жизнь. В 1917 году он побывал на лекции начальника военной радиоприемной станции, и с этого момента для него перестало существовать все, кроме «беспроволочного телеграфа». После школы Олег Лосев, не сумев поступить в Московский институт связи, благодаря случайному знакомству с профессором Рижского политехнического института Владимиром Лебединским, первым председателем Российского общества радиоинженеров (РОРИ), оказался в Нижегородской радиолаборатории (НРЛ). НРЛ в то время была инновационным центром, где велись и фундаментальные, и прикладные научные исследования в области зарождавшейся тогда электроники и электротехники.

В НРЛ Лосев, работавший лаборантом, решил заняться исследованием кристаллических детекторов для радиоприема. Эти элементы были капризными, но казались ему более перспективными, чем громоздкие и прожорливые электронные лампы. К тому же экспериментировать с детекторами Лосев, исследователь-одиночка по своему характеру, мог полностью самостоятельно — передвигая контактную иголочку на мельчайшие доли миллиметра по поверхности кристалла.

Он исходил из предпосылок, что «некоторые контакты… между металлом и кристаллом не подчиняются закону Ома, вполне вероятно, что в колебательном контуре, подключенном к такому контакту, могут возникнуть незатухающие колебания». Он заблуждался: уже было известно, что для генерации нужна не просто нелинейность вольтамперной характеристики, а падающий участок (именно такой участок обеспечивают современные лавинные диоды).

Но Лосев оказался очень везучим — на контакте цинкита с угольной иголкой он обнаружил этот эффект, добившись первого в мире гетеродинного радиоприема на основе полупроводниковых элементов. В 1922 году статья Лосева о новых радиоэлементах, названных «кристадинами», вышла в журнале «Телеграфия и телефония без проводов» («ТиТбп»). Позднее статьи Лосева о кристадинах публиковались ив советских («ЖЭТФ», «Доклады АНСССР»), и в зарубежных (The Wireless World and Radio Review, Radio News, Radio Revue, Philosophical Magazine, Physikalische Zeitschrift) журналах.

Совершенствуя кристадин, Лосев экспериментировал с различными материалами полупроводников и контактных иголок и в 1923 году обнаружил на стыке карборунда и стальной проволоки слабое свечение. Явление было названо «свечением Лосева», а первооткрыватель получил патент на «световое реле» (фактически первый полупроводниковый светодиод!) и (в 1938 году) — научную степень кандидата физико-математических наук без защиты диссертации. После реорганизации НРЛ Лосев переехал в Ленинград, где продолжал исследования до самого начала войны. А в 1942 году изобретатель погиб от голода в блокадном городе, а его работы так и остались незаконченными.

Изобретение светодиода — вся история

Впервые упоминание о свечении кристаллов появилось в 1907 г. Ученый Генри Раунд из Великобритании проводил эксперименты с кристаллами карбида. Возбуждая их электрическим током, он заметил слабое желтое свечение. По мере увеличения напряжения, яркость свечения возрастала. Подвергая воздействию тока разные кристаллы в разных точках при повышенном напряжении, он обнаружил, что поменялся и цвет светового потока: синий, желтый, оранжевый и зеленый.

Генри Раунд

Но дальше изучением этого явления на Раунд, ни другие ученые не стали заниматься.
В 1923 г. русский ученый-экспериментатор Олег Владимирович Лосев проводил исследования диодов, применяемых в радиоприемниках и заметил, что карбидокремниевые кристаллы, используемые в диодах под воздействием электрического тока, начинали светиться слабым голубым светом. Причина этого свечения была неясна, а яркость настолько мала, что ученый мир не придал никакого значения этому явлению.
Олег Лосев в течение еще нескольких лет продолжал изучение влияния напряжения электрического тока на спектр свечения, и в 1927 году запатентовал результаты исследований как «световое реле». Так родиной светодиодов стала Россия.

Но исследования свечения карбидокремниевых кристаллов постепенно зашли в тупик из-за неэффективности этого направления, и развитие светодиодов снова остановилось.

Олег Лосев

Лишь спустя почти 40 лет, в 1955 г. в США Рубин Браунштайн сообщил

Рубин Браунштайн

ученому миру о том, что диоды, сделанные на основе арсенида галлия под воздействием электрического тока с низким напряжением, дают инфракрасное излучение. Но запатентовали это открытие в 1961 г. Боб Биард и Гарри Питмэн, дав ему название «инфракрасный светодиод».
После этого, с середины 60-х годов ХХ века началась история промышленного развития светодиодов.

«Отцом» светодиодов весь мир считает Ника Холоньяка. Вместе с Робертом Холлом он изобрел лазер с видимым

Роберт Биард и Гари Питман

лучом, созданный с использованием диода красного спектра. Затем, в 1972 г. аспирант Холоньяка Джордж Крэфорд изобрел желтый светодиод, а потом сделал ярче свечение красных и желто-красных.

Ник Холоньяк

Производство светодиодов начало принимать все более промышленный характер. Их широко использовали в лабораторном и электрическом оборудовании, при производстве бытовых приборов: телевизоров, радиоприемников, калькуляторов, часов.

С этого времени развитие этого направления светотехники не останавливалось, наоборот, становилось все более стремительным.
В середине 1970-х годов снижена себестоимость производства светодиодов. Это произошло благодаря изобретению планарной технологии производства кристаллов.
В середине 1980-х годов изобретен арсенид галлид-натрия, позволивший существенно увеличить яркость свечения диодов.

 

Теперь светодиоды используют при производстве медицинской техники, сканеров штрих-кодов.

Не останавливаются исследования и сегодня. Поэтому можно смело говорить, что будущее светотехники связано именно со светодиодами.

Предыдущая статья: Светодиодная насадка на кран – волшебный аксессуар для вашей ванной Следующая статья: Светодиодные лампы. Экономия, комфорт и здоровье.

Изобретатель светодиодов

Ник Холоньяк размышляет об открытии, сделанном 50 лет спустя

Дубай, ОАЭ; 10 октября 2012 г .: Пятьдесят лет назад 33-летний ученый GE доктор Ник Холоньяк-младший изобрел первый практический светоизлучающий диод видимого спектра (LED), устройство, которое коллеги GE в то время называли «самым волшебный», потому что его свет, в отличие от инфракрасных лазеров, был виден человеческому глазу.

В интервью GE Lighting, проведенном в его лаборатории Университета Иллинойса 19 сентября 2012 г. — примерно за три недели до 9 сентября 2012 г.0005 50 ^th годовщина изобретения светодиода — 83-летний Холоньяк рассказывает о конкурентных силах, которые подтолкнули его к моменту открытия в лаборатории GE: «Если они могут сделать лазер, я могу сделать лучший лазер, чем любой из них, потому что я сделал этот сплав, который в красном — видимом. И я буду в состоянии видеть, что происходит. И они застряли в инфракрасном диапазоне «.

LED 50 Годовщина: путь Холоньяка к открытию

Когда Холоньяк присоединился к группе исследователей GE в 1957 года ученые и инженеры GE уже исследовали применение полупроводников и создавали предшественников современных диодов, называемых тиристорами и выпрямителями.

В то время как ученый GE доктор Роберт Н. Холл работал над созданием полупроводникового лазера в инфракрасном диапазоне с использованием GaAs (арсенид галлия), Холоньяк стремился к видимому диапазону с помощью GaAsP (фосфид арсенида галлия). Холл использовал полировку для формирования лазерных зеркал, а Холоньяк пытался формировать зеркала скалыванием. 9 октября 1962 года под присмотром коллег из GE Холоньяк стал первым человеком, который использовал лазер на основе полупроводникового сплава видимого диапазона — устройство, которое осветило первый видимый светодиод.

Спустя пятьдесят лет после изобретения Холоньяка новые, прочные и долговечные светодиоды используются в качестве источников света в бесчисленных приложениях, от обычных до критически важных.

«Светодиоды буквально везде», — отмечает Мэри Бет Готти, менеджер Института освещения GE, учебного центра в мировой штаб-квартире GE Lighting Nela Park, которой уже 100 лет, в Восточном Кливленде, штат Огайо. «Светодиоды обеспечивают освещение в различных электронных устройствах и индикаторах, включая кнопки лифта, знаки выхода, дисплеи мобильных и смартфонов, телевизоры, ПК, планшетные компьютеры, рекламные вывески, видеоэкраны с полным движением на спортивных объектах, микроскопическое хирургическое оборудование, железнодорожные переезды и т. огни рулежных дорожек в аэропортах. И теперь они находят широкое применение в таких областях освещения, как парковки, проезжие части, акцентное освещение, общее освещение и многое другое».

Такие компании, как Starbucks, Walmart, Target и Marriott, верят в силу изобретения Холоньяка. Они понимают, что светодиодные системы приносят пользу не только за счет экономии затрат на электроэнергию. Значительная экономия затрат на техническое обслуживание, поскольку светодиоды служат дольше, чем любой другой источник света. Ценностное предложение светодиодов не предназначено для гигантов розничной торговли, работающих в тысячах торговых точек. Одним из самых быстрорастущих применений светодиодных систем является освещение дорог и территорий. Компания GE Lighting недавно осветила мост Мулай-Эль-Хасан в Рабате, Марокко, с помощью своего универсального светильника Iberia LED, сочетающего превосходный дизайн с энергосбережением и исключительным качеством света.

Холоньяк в интервью GE вспоминает, как почувствовал, что наткнулся на что-то большое, когда «волшебное» впервые осветилось: «Я знаю, что я только на переднем крае, но я знаю, что результат такой мощный… нет никакой двусмысленности в том, что у этого есть жизнь, выходящая далеко за рамки того, что мы видим».

Холоньяк назвал светодиод «совершенной лампой», потому что «сам ток и есть свет». В результате светодиод может иметь меньшие потери и более высокую эффективность, чем другие технологии освещения.

Как работают светодиоды

Светодиоды представляют собой небольшие источники света или тонкие чипы, которые освещаются движением электронов через полупроводниковый материал. Сегодня светодиоды доступны в нескольких цветах, включая яркий белый свет, который потребители привыкли видеть при домашнем освещении. Светодиоды популярны из-за их энергосбережения и длительного срока службы. Они потребляют до 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания, служат в 25 раз дольше, чем лампы накаливания и галогенные источники света, и в три раза дольше, чем большинство компактных люминесцентных ламп. Они также холоднее на ощупь, включаются мгновенно, а компактная форма светодиодов позволяет использовать более компактные осветительные приборы с современным дизайном, а также освещать ограниченные пространства.

«Ник Холоньяк — национальное достояние, — отмечает Готти. «Его любознательность и стремление исследовать и изобретать вдохновили тысячи студентов и бесчисленные инновации. Захватывает дух, учитывая широкое и глубокое влияние «волшебного», которое Ник Холоньяк воплотил в жизнь 50 лет назад».

Совсем недавно компания GE Lighting продемонстрировала эффективность своих световых решений с помощью современной и энергоэффективной системы освещения на знаменитом Тауэрском мосту в Великобритании в рамках празднования Бриллиантового юбилея королевы. Освещение GE также занимало центральное место во время Игр 2012 года, когда Тауэрский мост был оснащен гигантскими олимпийскими кольцами и паралимпийским агитосом на 45 дней Игр. Освещение Тауэрского моста останется постоянным, а потребление энергии снизится на 40% по сравнению с предыдущей системой освещения.

Компания GE Lighting имеет богатую историю на Ближнем Востоке: за последние несколько десятилетий она установила давние деловые связи с более чем 70 ключевыми партнерами. Компания создала свою полноценную команду в регионе 15 лет назад, и сегодня в ней работают несколько профессионалов.

Келли Хоум
ASDA’A Burson-Marsteller
[адрес электронной почты защищен]
+971 4 4507 600

Нивин Уильям
ASDA’A Burson-Marsteller
[адрес электронной почты защищен]
+971 4 4507 600

Кэролайн Wehbeh
GE Лидер связи, Северная Африка
[Электронная почта защищена]
+971 4 429 6318

---

Бизнес -подразделение

TAG

.

Инвентатор белого светодиода.

Изобретатель белого светодиода отмечает свое 80-летие Его изобретение освещает мир: профессор д-р Юрген Шнайдер, бывший глава отдела Фраунгоферовского института прикладной физики твердого тела и изобретатель белого светодиода, отмечает свое 80-летие 25.11.2011. https://www.led-professional.com/business/reports/the-inventor-of-the-white-led-празднует-его-80-летие-день рождения https://www.led-professional.com/business/reports/the-inventor-of-the-white-led-celebrates-his-80th-birthday/@@download/image/Поздравляем с 80-летием проф. Доктор.jpg

Новости | 24 ноября 2011 г.

Его изобретение освещает мир: профессор д-р Юрген Шнайдер, бывший руководитель отдела Фраунгоферовского института прикладной физики твердого тела и изобретатель белого светодиода, отмечает свое 80-летие 25.11.2011.

Шнайдер родился в Берлине и начал заниматься физикой в ​​19 лет. 51 во Фрайбурге и получил хабилитацию в 1967 году после двух периодов исследований в США. Несмотря на то, что ему предлагали кафедры в нескольких университетах, Шнайдер остался верен Фраунгоферовскому институту прикладной физики твердого тела (Fraunhofer IAF). Во Fraunhofer IAF он возглавлял отдел материаловедения до выхода на пенсию в 1996 году. Профессор д-р Шнайдер решительно поддержал изобретение в 1995 году белого светоизлучающего диода (white LED), состоящего из одного полупроводникового чипа.

Белый светодиод как небольшой, долговечный и энергоэффективный источник света заложил основы будущего рынка. В дополнение к простым приложениям, таким как фонарики или настольные лампы, автомобильная промышленность также использует преимущества светодиодной технологии в системах освещения. Объем рынка светодиодного освещения оценивается в 8,3 миллиарда долларов США в 2014 году (Strategies Unlimited).

«Изобретения иногда сталкиваются с трудностями», отмечает профессор д-р Шнайдер.

«Один из наших первых светодиодов преобразования люминесценции был неправильно оценен как «странная скрепка» и утилизирован. Только со второй попытки нам удалось убедить клиентов в нашей технологии».

Проф. д-р Шнайдер в эти дни в восторге, потому что Фрайбург, как выбранный им город, будет награжден в рамках общенационального конкурса «Сообщества в новом свете». Федеральное министерство образования и исследований Германии (BMBF) выделило 2 миллиона евро на разработку и тестирование инновационных концепций светодиодного освещения. Во время Рождества новые светодиодные компоненты будут освещать Фрайбургский собор.

Технологию белых светодиодов все еще можно усовершенствовать: Fraunhofer IAF продолжает исследования, направленные на дальнейшее улучшение интенсивности света, качества цвета и эффективности. Fraunhofer IAF искренне поздравляет профессора доктора Юргена Шнайдера и желает ему всего наилучшего.

Подпишитесь на новостную рассылку
раз в две недели

Представляем наш новый световой двигатель серии Stonehenge

Серия Stonehenge Light Engine Module представляет собой высокоэффективную матричную сборку оптического интегратора для поверхностного монтажа.