تاریخچه توسعه LED
کشف لومینسانس اتصال PN نیمه هادی را می توان به دهه 1920 ردیابی کرد. دانشمند فرانسوی OWLossow اولین بار این پدیده لومینسانس را هنگامی که در حال مطالعه آشکارسازهای SiC بود مشاهده کرد. با توجه به محدودیت های آماده سازی مواد و فناوری دستگاه در آن زمان، این کشف مهم به سرعت مورد استفاده قرار نگرفت. تا چهل سال بعد، با پیشرفت مواد و فناوری دستگاه های گروه III-V، مردم سرانجام با موفقیت یک دیود ساطع کننده نور GaAsP با ارزش عملی تولید کردند که نور قرمز ساطع می کند، که توسط GE به عنوان نشانگر ابزار تولید انبوه شد. از آن زمان، با توجه به توسعه بیشتر GaAs، Gap و سایر مواد تحقیقاتی و فناوری دستگاه، علاوه بر LED های قرمز تیره، دستگاه های LED شامل رنگ های نارنجی، زرد، زرد-سبز و سایر رنگ ها نیز به تعداد زیادی در بازار ظاهر شدند.
به دلایل مختلف، دستگاه های LED مانند Gap و GaAsP دارای راندمان نوری پایینی هستند و شدت نور معمولاً کمتر از 10 mcd است که فقط برای اهداف نمایش داخلی قابل استفاده است. اگرچه مواد AlGaAs وارد منطقه پرش غیرمستقیم می شود، بازده نوری به سرعت کاهش می یابد. با پیشرفت مواد نیمه هادی و فناوری دستگاه، به ویژه بلوغ فزاینده فرآیندهای همپایی مانند MOCVD، در اوایل دهه 1990، Nichia ژاپن و Cree از ایالات متحده به ترتیب از فناوری MOCVD در ویفرهای همپای LED مبتنی بر GaN با ساختار دستگاه استفاده کردند. با موفقیت روی بسترهای یاقوت کبود و SiC رشد کرد و دستگاههای LED آبی، سبز و بنفش با روشنایی بالا ساخته شدند.
ظهور دستگاههای LED با روشنایی فوقالعاده چشمانداز بسیار درخشانی را برای گسترش زمینههای کاربردی LED باز کرده است. اولین مورد این است که افزایش روشنایی باعث می شود استفاده از دستگاه های LED از داخل به خارج منتقل شود. حتی در نور شدید خورشید، این لوله های LED سطح سی دی همچنان می توانند درخشان و رنگارنگ بدرخشند. در حال حاضر، به طور گسترده ای در صفحه نمایش بزرگ در فضای باز، نشانگر وضعیت خودرو، چراغ های راهنمایی، نور پس زمینه LCD و روشنایی عمومی استفاده شده است. دومین ویژگی LED های بسیار روشن، گسترش طول موج انتشار است. ظهور دستگاههای InGaAlP باند انتشار را به ناحیه زرد-سبز موج کوتاه 570 نانومتر گسترش میدهد، در حالی که دستگاههای مبتنی بر GaN طول موج انتشار را به نوارهای سبز، آبی و بنفش گسترش میدهند. به این ترتیب، دستگاه های LED نه تنها WORLD را رنگارنگ می کنند، بلکه امکان ساخت منابع روشنایی سفید حالت جامد را نیز فراهم می کنند. در مقایسه با منابع نور معمولی، دستگاه های LED منابع نور سرد با عمر طولانی و مصرف انرژی کم هستند. ثانیاً، دستگاه های LED همچنین دارای مزایای اندازه کوچک، محکم و بادوام، ولتاژ کاری کم، پاسخ سریع و اتصال آسان با رایانه هستند. آمارها نشان می دهد که در پنج سال آخر قرن بیستم، بازار کاربرد محصولات LED با روشنایی بالا بیش از 40 درصد رشد داشته است. با بهبود اقتصاد جهانی و شروع پروژه روشنایی سفید، اعتقاد بر این است که تولید و استفاده از LED اوج بیشتری را به همراه خواهد داشت.
