LED開発の歴史
半導体PN接合ルミネセンスの発見は1920年代にさかのぼることができます。 フランスの科学者OWLossowは、SiC検出器を研究していたときに、この発光現象を最初に観察しました。 当時の材料の準備とデバイス技術の制限のため、この重要な発見はすぐには利用されませんでした。 40年後まで、III-Vグループの材料とデバイス技術の進歩により、人々はついに実用的な価値のある赤色光を放出するGaAsP発光ダイオードの開発に成功しました。これはGEによって機器インジケータとして大量生産されました。 それ以来、GaAs、ギャップなどの材料研究やデバイス技術のさらなる発展により、深紅のLEDに加えて、オレンジ、イエロー、イエローグリーンなどの色のLEDデバイスも多数市場に登場しています。
さまざまな理由から、ギャップやGaAsPなどのLEDデバイスは発光効率が低く、光強度は通常10mcd未満であり、屋内ディスプレイの目的でのみ使用できます。 AlGaAs材料は間接ジャンプ型領域に入りますが、発光効率は急激に低下します。 半導体材料とデバイス技術の進歩、特にMOCVDなどのエピタキシャルプロセスの成熟度の高まりに伴い、1990年代初頭、日本の日亜化学工業と米国のクリー社はそれぞれ、デバイス構造を備えたGaNベースのLEDエピタキシャルウェーハにMOCVD技術を使用していました。サファイアおよびSiC基板上での成長に成功し、高輝度の青、緑、紫のLEDデバイスが製造されました。
超高輝度LEDデバイスの登場により、LEDの応用分野の拡大に非常に明るい展望が開かれました。 1つ目は、輝度の増加により、LEDデバイスのアプリケーションが屋内から屋外に移動することです。 強い日光の下でも、これらのCDレベルのLEDチューブは、明るくカラフルに輝くことができます。 現在、屋外大画面ディスプレイ、車両状態表示、信号機、液晶バックライト、一般照明などに幅広く使用されています。 超高輝度LEDの2つ目の特徴は、発光波長の延長です。 InGaAlPデバイスの出現により、発光バンドは570 nmの短波黄緑色領域に拡張され、GaNベースのデバイスは、発光波長をさらに緑、青、および紫のバンドに拡張します。 このように、LEDデバイスはWORLDをカラフルにするだけでなく、ソリッドステートの白色光源の製造も可能にします。 LEDデバイスは、従来の光源と比較して、長寿命で低消費電力のコールド光源です。 第二に、LEDデバイスには、サイズが小さく、頑丈で耐久性があり、動作電圧が低く、応答が速く、コンピューターとの接続が簡単であるという利点もあります。 統計によると、20世紀の最後の5年間で、高輝度LED製品のアプリケーション市場は40％以上の成長率を維持しています。 世界経済の回復と白色照明プロジェクトの開始により、LEDの生産と応用はより大きなクライマックスの到来を告げると信じられています。
