|
Светодиоды
В прошлом столетии была изобретена лампочка накаливания, а в
тридцатые годы нашего века - серия газосветных люминесцентных ламп,
сложилось впечатление, что тем самым потребности человечества в
источниках искусственного освещения удовлетворены всерьез и надолго.
Однако все знают, что идеальные "окончательные" решения в технике такая
же редкость, как и безгрешные люди, поэтому к достигнутому - и к
достоинствам и к недостаткам - приспосабливаются, потом привыкают и
начинают воспринимать все это как должное.
Ещё в 1923 г. наш соотечественник О.В. Лосев, проводя радиотехнические
исследования, заметил голубоватое свечение, испускаемое некоторыми
полупроводниковыми детекторами. При этом разогрева элементов конструкции
не было, свет рождался внутри карбидокремниевого кристалла вследствие
неизвестных тогда электронных превращений. Однако интенсивность
излучения была столь ничтожной, что научная общественность фактически
"не увидела" его, по крайней мере в переносном смысле. В электронике тех
дней было многое позначительнее.
Лишь сорок лет спустя всерьез занялись проблемой "полупроводникового
света". И в середине шестидесятых годов появились светодиоды - крохотные
пластмассовые светлячки красного, желтого, зеленоватого свечения.
Идеальные сигнализаторы состояния "включено-выключено", они тотчас
полюбились конструкторам радиоаппаратуры и вскоре засветились на лицевых
панелях радиоприемников, магнитофонов, телевизоров, компьютеров, а также
холодильников, стиральных машин, технологических установок. Уже в
середине семидесятых годов мировое производство светодиодов перешагнуло
миллиардную отметку, а ныне - двадцатипятимиллиардную. Но к проблеме
освещения все это не имело никакого отношения.
После прорыва наступают будни, период "малых дел", которые на поверку
оказываются подчас не такими уж и малыми. Исследования академика Жореса
Алферова и ряда зарубежных ученых показали, что если изготовить
тончайшие полупроводниковые структуры с попеременно изменяющимися
свойствами, то можно накапливать электроны в строго определенных
областях и тем самым повысить эффективность преобразования электрической
энергии в свет. Дальше - больше. Если поначалу рассматривались хоть и
микроскопические, но все же области кристалла, то вскоре счет пошел уже
на отдельные атомы. Замелькали такие мудреные понятия, как "квантовая
яма", "сверхрешетка", "двумерная жидкость"... Физики в очередной раз
узнали о полупроводниках "практически все", а технологи научились делать
больше, чем "все".
Рано или поздно "период первоначального накопления" завершается - в
начале девяностых годов малоизвестная японская фирма Нure выбросила на
рынок светодиоды в десятки раз более яркие, чем все их предшественники.
И при этом получила все те цвета, которых прежде недоставало:
сочно-зеленый, синий, фиолетовый, белый, наконец. Полупроводниковая
палитра засверкала всеми цветами радуги. Светодиоды "вышли" из помещений
на улицу, не боясь, как прежде, солнечной засветки. В короткое время
полупроводниковые светофоры покорили центр Москвы (они легко узнаваемы
по чистоте и однородности свечения) и пошли по городам и весям России.
Конечно, светофор - это еще не освещение, но с 1998 года американцы из "Хьюлет
Паккард" начали производить светодиоды, пригодные для освещения салона
автомобиля. Их светоотдача уже лучше, чем у ламп накаливания, а ресурс
совершенствования далеко не исчерпан. Полупроводниковая сущность новых
светодиодов предопределяет и уникальные достоинства. Во-первых, это
очень маленькие габариты, прочность, способность зажигаться от
напряжения всего лишь в несколько вольт, практически неограниченная
долговечность. А кроме того, яркость высвечивания любого очень чистого
цвета, простота регулирования свечения. Светодиодные лампочки можно
встраивать в любые, пусть и труднодоступные, места, они абсолютно
безопасны, им не нужны патроны для ввинчивания, впаял - и навеки.
Пока светодиоды не замахиваются на лампы накаливания в наших домах. Но
очень вероятно, что в ближайшем будущем это произойдет. И тогда наша
плата за электричество станет просто символической. А дизайнеры наших
будущих жилищ получат отличный инструмент для реализации своих
творческих фантазий, жаль, правда, по-видимому, отомрут хрустальные
люстры, этот символ прочности и теплоты семейных уз.
Юрий Носов, профессор, доктор
технических наук.
|
