Featured image of post Чудеса физики: Механизм LED - Почему он светится? Чудо разработки синего светодиода

Чудеса физики: Механизм LED - Почему он светится? Чудо разработки синего светодиода

Принцип свечения светодиодов, необходимых для современного освещения и дисплеев, а также история разработки синего светодиода, удостоенного Нобелевской премии.

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 1

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 2

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 3

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 4

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 5

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 6

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 7

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 8

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 9

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 10

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 11

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 12

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 13

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

Дополнительная техническая проверка, часть 14

1. Разница между лампой накаливания и LED

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева нити до высокой температуры, в то время как LED (Light Emitting Diode: светоизлучающий диод) преобразует электрическую энергию напрямую в световую без выделения тепла. Поэтому он является невероятно энергосберегающим.

2. Механизм свечения (полупроводник)

LED состоит из соединения полупроводника N-типа, в котором есть избыток электронов, и полупроводника P-типа, в котором их недостаток (есть дырки). При пропускании тока электроны и дырки сталкиваются и рекомбинируют, а разница в энергии при этом высвобождается в виде «света (фотонов)».

$$ E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} $$
  graph LR
    Electron["Электрон (N-тип)"] --> Junction["PN-переход (Рекомбинация)"]
    Hole["Дырка (P-тип)"] --> Junction
    Junction --> Photon["Фотон (Излучение света)"]

3. Барьер синего LED

Красные и зеленые светодиоды были изобретены в 1960-х годах, но кристаллизация материала (нитрида галлия) для получения «синего» цвета была крайне сложной, и говорили, что до конца 20-го века это реализовать невозможно.

4. Прорыв японских исследователей

Благодаря новаторским исследованиям Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуры, в 1990-х годах был создан синий светодиод высокой яркости. С появлением трех основных цветов света (красного, зеленого и синего) стало возможным создание белого LED освещения и полноцветных дисплеев, за что трое ученых были удостоены Нобелевской премии по физике.

comments powered by Disqus