СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2015

СОБЫТИЯ 72 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2015 а 470 Голубой пик Спектр синего СД Спектр синего СД Спектр УФ СД Красный пик Излучение люминофора Излучение люминофора Излучение люминофора Смешанный спектр Смешанный спектр Смешанный спектр Зеленый пик 470 470 410 410 470 525 525 525 525 590 590 590 590 630 630 630 630 нм нм нм нм в б г диодных источников освещения пере- живает бум. Заглядывая в будущее, можно пред- сказать, что трёхцветные и многоцвет- ные сборки светодиодов также найдут свою нишу для применения в освеще- нии. Это позволит создать динамиче- ское управление цветовой композици- ей, что существенно расширит области применения светодиодных светотехни- ческих устройств. Замена обычных ламп, особенно ламп накаливания, на светодиодные приведёт к резкому снижению потре- бления электроэнергии (в промыш- ленно развитых странах на освеще- ние идёт около 20–30% всего энерго- протребления). Прежние технологии освещения будут заменены на новые, светодиод- ные. В странах с недостаточно разви- тыми электросетями или их вообще не имеющих можно использовать осве- тительные приборы на основе белых СД. Аккумуляторные источники пита- ния для них будут заряжаться днём от солнечных батарей. В этом случае про- изойдёт переход от керосиновых ламп сразу к белым светодиодным лампам. Подводя итог всему сказанному, ещё раз отметим, что работа нобелев- ских лауреатов 2014 года использова- ла решение фундаментальных задач о квантовых структурах малой раз- мерности в твёрдых телах, в частности в полупроводниковых гетерострукту- рах, для решения прикладной пробле- мы экономии электроэнергии в осве- щении. Исследования и разработки во всём мире, международная научная коопе- рация, поддержка правительствами ряда стран создали новую светодиод- ную промышленность. Светодиоды белого свечения уже стали основой све- тотехники настоящего и ближайшего будущего. Миллионы людей уже сейчас используют светодиодное освещение. Поскольку энергия, потребляемая новыми источниками белого света, в 10 раз меньше, чем требующаяся для ламп накаливания, использование эффективных синих СД кристаллов приводит к существенной экономии электроэнергии. Это, несомненно, должно принести огромную пользу человечеству, не только заметно сни- зить энергопотребление, но и улучшить экологическую ситуацию. Первая публикация данного материала состоялась в журнале «Природа», 2015, № 1, С. 75–81. Л ИТЕРАТУРА 1. Akasaki I. and Amano H. Breakthroughs in Improving Crystal Quality of GaN and Invention of the p-n Junction Blue-LED. Jpn. J. Appl. Phys. 2006. 45. Pp. 9001–9010. 2. Nakamura S. and Krames M.R. History of Gallium–Nitride-Based Light-Emitting Dio- des for Illumination. Proceeding of The IEEE. 2013. Pp. 1-10. 3. Юнович А.Э. Светодиоды на основе гетеро- структур из GaN и его твёрдых растворов. Светотехника. 1996. №5/6. С. 2–7. 4. Юнович А.Э. Лауреат Премии Киото 2009 годаИсаму Акасаки и немного истории све- тодиодов. Светотехника. 2010. №2. С. 65–66. 5. Рабинович О.И., Юнович А.Э. Об открытии полупроводниковых источников света (к истории создания светодиодов). Све- тотехника. 2014. № 3. С. 40–45. 6. Шуберт Ф.Е. Светодиоды. Перевод с английского под редакцией проф. А.Э. Юновича. М. ФизМатЛит. 2008. 7. Lossev O.V. Luminous CarborundumDetector and Detection Effect and Oscillations with Crystals. Philosophical Magazine. 1928. V. 6. Pp. 1024–1028. 8. Lehovec K., Accardo C.A. & Jamgochian E. Injected Light Emission of Silicon Carbide Crystals. Phys. Rev. 1951. V. 83. Pp. 603–607. 9. Wolff G.A., Hebert R.A. & Broder J.D. Electroluminescence of GaP. Phys. Rev. 1955. V.100. Pp. 1144–1148. 10. Braunstein R. Radiative Transitions in Semiconductors. Phys. Rev. 1955. V. 99. Pp. 1892–1893. 11. Pankove J.I. Tunneling-Assisted Photon Emission in GalliumArsenide p-n Junctions. Phys. Rev. Lett. 1962. V. 9. Pp. 283–285. 12. Юнович А.Э. Излучательная рекомби- нация и оптические свойства фосфида галлия. В сб. Излучательная рекомбина- ция в полупроводниках. М. Наука. 1972. С. 224–304. 13. Holonyak N. and Bevacqua S.F. Coherent (Visible) Light Emission from Ga(As 1–x P x ) Junctions. Appl. Phys. Lett. 1962. V. 1. Pp. 82–83. 14. Maruska H.P. & Tietjen J.J. The Preparation and Properties of Vapour-Deposited Single- Crystalline GaN. Appl. Phys. Lett. 1969. V. 15. Pp. 327–329. 15. Туркин А. Нитрид галлия как один из пер- спективных материалов в современной оптоэлектронике. Компоненты и Техно- логии. 2011. № 5. С. 6–10. 16. Четверикова И.Ф., Чукичев М.В., Храм- цов А.П. Оптические свойства нитрида галлия. Обзоры по электронной техни- ке. 1982. Сер. 6. Вып. 1. Вып. 8. 17. Сапарин Г.В., Обыден С.К., Четверико- ва И.Ф., Чукичев М.В. Бюллетень МГУ. Сер. 3. Физика и Астрономия. 1983. Т. 24. № 3. 18. Nakamura S., IwasaN., SenohM. and Mukai T. Hole Compensation Mechanism of P-Type GaN Films. Jpn. J. Appl. Phys. 1992. V. 31. Pp. 1258–1266. 19. Kudryashov V.E., Turkin A.N., Yunovich A.E., Zolina K.G., Nakamura S. Spectra of Super- bright Blue and Green InGaN/AlGaN/GaN Light-Emitting Diodes. Journal of the Euro- pean Ceramic Society. 1997. V. 17. Iss. 15–16. Pp. 2033–2037. 20. Туркин А.Н., Юнович А.Э. Измерения мощности излучения голубых и зелё- ных InGaN/AlGaN/GaN светодиодов с по- мощьюфотопреобразователей из аморф- ного кремния. Письма в ЖТФ. 1996. Т. 22. Вып. 23. С. 82–86. Рис. 5. Методы получения белого цвета с помощью светодиодов: а) комбинация нескольких СД разного цвета: красного, зелёного и синего; б) комбинация синего светодиодного кристалла с жёлто-зелёным люминофором; в) комбинация синего светодиодного кристалла с жёлто-зелёным и красным люминофором; г) комбинация УФ-кристалла с тремя люминофорами: синего, зелёного и красного цвета