La storia dello sviluppo dei LED
La scoperta della luminescenza della giunzione PN a semiconduttore può essere fatta risalire agli anni '20. Lo scienziato francese OWLossow ha osservato per la prima volta questo fenomeno di luminescenza mentre studiava i rivelatori SiC. A causa dei limiti della preparazione del materiale e della tecnologia dei dispositivi in quel momento, questa importante scoperta non fu utilizzata rapidamente. Fino a quarant'anni dopo, con il progresso dei materiali del gruppo III-V e della tecnologia dei dispositivi, le persone hanno finalmente sviluppato con successo un diodo a emissione di luce GaAsP di valore pratico che emette luce rossa, che è stato prodotto in serie da GE come indicatore dello strumento. Da allora, grazie all'ulteriore sviluppo di GaAs, Gap e altri materiali di ricerca e tecnologia dei dispositivi, oltre ai LED rosso intenso, sono emersi in gran numero sul mercato anche dispositivi LED tra cui arancione, giallo, giallo-verde e altri colori.
Per vari motivi, i dispositivi LED come Gap e GaAsP hanno una bassa efficienza luminosa e l'intensità della luce è solitamente inferiore a 10 mcd, che può essere utilizzata solo per scopi di visualizzazione in interni. Sebbene il materiale AlGaAs entri nella regione del tipo a salto indiretto, l'efficienza luminosa diminuisce rapidamente. Con il progresso dei materiali semiconduttori e della tecnologia dei dispositivi, in particolare la crescente maturità dei processi epitassiali come MOCVD, all'inizio degli anni '90, Nichia del Giappone e Cree degli Stati Uniti hanno rispettivamente utilizzato la tecnologia MOCVD nei wafer epitassiali LED basati su GaN con strutture del dispositivo che erano cresciuto con successo su substrati di zaffiro e SiC e sono stati fabbricati dispositivi LED blu, verdi e viola ad alta luminosità.
L'emergere di dispositivi LED ad altissima luminosità ha aperto prospettive estremamente brillanti per l'espansione dei campi di applicazione dei LED. La prima è che l'aumento della luminosità fa sì che l'applicazione dei dispositivi LED si sposti dall'interno all'esterno. Anche in presenza di una forte luce solare, questi tubi LED a livello di CD possono ancora brillare in modo luminoso e colorato. Attualmente, è stato ampiamente utilizzato in display a grande schermo per esterni, indicazione dello stato del veicolo, semafori, retroilluminazione LCD e illuminazione generale. La seconda caratteristica dei LED ultraluminosi è l'estensione della lunghezza d'onda di emissione. L'emergere dei dispositivi InGaAlP estende la banda di emissione alla regione giallo-verde a onde corte di 570 nm, mentre i dispositivi basati su GaN estendono ulteriormente la lunghezza d'onda di emissione alle bande verde, blu e viola. In questo modo, i dispositivi LED non solo rendono il MONDO colorato, ma consentono anche di produrre sorgenti luminose bianche allo stato solido. Rispetto alle sorgenti luminose convenzionali, i dispositivi LED sono sorgenti di luce fredda con lunga durata e basso consumo energetico. In secondo luogo, i dispositivi LED presentano anche i vantaggi di dimensioni ridotte, robustezza e durata, bassa tensione operativa, risposta rapida e facile connessione con i computer. Le statistiche mostrano che negli ultimi cinque anni del ventesimo secolo, il mercato applicativo dei prodotti LED ad alta luminosità ha mantenuto un tasso di crescita superiore al 40 per cento. Con la ripresa dell'economia MONDIALE e l'avvio del progetto di illuminazione bianca, si ritiene che la produzione e l'applicazione del LED inaugurerà un climax maggiore.
