СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2014

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 50 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2014 Новинки светодиодной продукции компании Philips Lumileds Компания Philips Lumileds, в начале 2000-х годов первой разработавшая мощные светодиоды, которые в последнее время стали самыми перспективными источниками света для осветительных приборов, продолжает успешно развивать свою линейку продукции. В статье приводится обзор новых светодиодных изделий, разработанных компанией за последнее время. Игорь Матешев, Алина Муленкова, Андрей Туркин, Константин Шамков (Москва) В ВЕДЕНИЕ В последние несколько лет рынок светотехнических изделий весьма динамично развивается во многом благодаря новинкам светодиодной промышленности. Появляются новые приборы, разработанные на основе мощных светодиодов. Существенный прорыв в физике и технологии полу- проводников, произошедший в сере- дине 90-х годов ХХ века благодаря созданию гетероструктур на основе нитрида галлия и его твёрдых раство- ров [1–4], позволил светодиодам про- никнуть в коротковолновую область и тем самым перекрыть весь видимый диапазон оптического спектра [1–5]. Также у данных светодиодов наблю- дались высокие значения КПД и кван- тового выхода [1–6], до тех пор никог- да не наблюдавшиеся у светодиодов. Это позволило говорить о светодиодах как о перспективных источниках света, прежде всего, для оптической индика- ции и отображения информации. Соз- дание же в конце 90-х годов XX века све- тодиодов белого свечения, и, особенно, разработка в самом начале 2000-х годов принципиально нового класса – мощ- ных светодиодов – утвердило светоди- оды в качестве новых перспективных источников света для освещения [3, 7]. Основная роль в этом принадлежит раз- работчикам компании Philips Lumileds, явившим миру первый мощный свето- диод [8–10]. Именно их стараниями то, о чём не предполагали ещё несколько лет назад, стало сейчас реальностью. И СТОРИЯ БРЕНДА P HILIPS L UMILEDS Начало развития современного брен- да Philips Lumileds связано с известной компанией Hewlett Packard, которая являлась одним из лидеров рынка полу- проводниковой электроники и опто- электроники в 60–80-х годах XX века. В то время полупроводниковые мате- риалы уже стали применяться для соз- дания биполярных и полевых транзи- сторов [7–11], а по мере развития их исследований стало понятно, что полу- проводники также являются перспек- тивными материалами для разработ- ки на их основе источников излуче- ния [7–11]. Серийный выпуск светодиодов был налажен в конце 60-х годов XX века сна- чала компанией Monsanto Corporation на основе GаАsР, а затем и компанией Hewlett Packard на основе GaP и его твёрдых растворов, в разработке кото- рых специалисты компании добились значительных успехов [8–11]. Напри- мер, к этому типу материала относятся структуры соединения из четырёх ком- понентов AlInGaP, которые использу- ются для создания источников излу- чения, перекрывающих практически весь длинноволновой диапазон види- мого спектра – от жёлтого до оран- жевого [8–11]. К концу 1980-х – нача- лу 1990-х годов светодиоды красного и жёлтого свечения, разработанные этой компанией, устанавливались во многих устройствах, в том числе в пер- вых светодиодных светофорах в Рос- сии – к 850-летнему юбилею Москвы в 1997 году [8–13]. Эти структурыи сегодня успешно про- должают использоваться для изготов- ления светодиодов в диапазоне види- мого спектра. Кристаллы на их основе используют в своих изделиях многие производители светодиодов [8–11]. Полученные в середине 90-х годов XX века сотрудниками японской ком- пании Nichia Chemical во главе с Шуд- жи Накамурой результаты по разработ- ке технологии выращивания GaN мето- дом металлоорганической газофазной эпитаксии [1–12] дали импульс разви- тию работ во всём мире. Вслед за спе- циалистами компании Nichia, кото- рые первыми разработали светодио- ды синего, голубого и зелёного цвета свечения на основе гетероструктур GaN и его твёрдых растворов InGaN и AlGaN с КПД порядка 10% [3, 6, 8], тех- нологию выращивания светодиодных кристаллов на подложках из сапфира (Al 2 O 3 ) освоили специалисты и других компаний, среди которых одними из первых были сотрудники компании Hewlett Packard, выпустившие свои пер- вые зелёные светодиоды на рынок уже в 1997 году [8–11]. Следует отметить, что и другая важ- ная разработка исследователей фирмы Nichia в середине 90-х годов ХХ века – светодиод белого свечения с использо- ванием комбинации синих кристаллов на основе GaN и его твёрдых раство- ров и люминофоров, преобразующих длину волны синего свечения кристал- ла в жёлто-зелёное свечение [3, 7–11], в результате сложения сигналов кото- рых получается белый цвет свечения, – также не прошла незамеченной специ- алистами компании Hewlett Packard. В 1999 году они вместе с коллегами из компании Philips, признанного лидера светотехнической промышленности, основали компанию Lumileds [8–11], задачей которой являлась разработ- ка на основе светодиодов источника света для применения в светотехни- ке. Это должен был быть принципи- ально новый источник света, световая отдача которого должна была превы- сить световую отдачу лампы накалива- ния, самого популярного на тот момент источника света. В будущем же пред- полагалось, что световая отдача такого светодиодного источника должна была сравняться и даже превысить световую отдачу разрядных ламп, включая натри- евую лампу высокого давления – самого эффективного источника света. В 2003 году компанией Lumileds был сделан первый мощный светоди- од белого цвета свечения Luxeon I со световым потоком более 25 лм и све- товой отдачей более 20 лм/Вт [3, 7–11],