Современные светодиоды

Светодиоды

Шуберт Ф.

Первая книга о светодиодах А. Берга и П. Дина вышла в 1976 г., а ее русский перевод —в 1979 г. 0. Она подводила итоги почти 15 лет исследований и разработок полупроводниковых источников излуче­ния — светодиодов и их промышленных применений. С тех пор о све­тодиодах были опубликованы тысячи журнальных статей и докладов на конференциях, сотни патентов, диссертаций и научных отчетов, десятки обзоров и брошюр, отдельных глав в учебных пособиях, но специальных монографий и учебных пособий не было. Предлагаемая читателю книга профессора Фреда Шуберта «Светодиоды» восполняет этот пробел. Второе издание этой книги, вышедшее на английском языке в 2006 г. через три года после первого издания, включает анализ работ по светодиодам вплоть до самого последнего времени, оно на треть обширнее первого издания. Это обусловлено бурным развитием физики и технологии светодиодов — важнейшего направления в совре­менной полупроводниковой электронике и оптоэлектронике, широко применяющегося в промышленности и обещающего новые применения в недалеком будущем.

В физике и технике полупроводников в середине 90-х гг. XX в. про­изошел прорыв благодаря созданию гетероструктур на основе нитрида галлия и близких к нему твердых растворов. Эффективные светодиоды, разработанные на основе этих материалов, перекрыли коротковолновую часть спектра — от ультрафиолетовой до желтой области. Одновремен­но существенно улучшилась эффективность светодиодов на основе ге­тероструктур из других полупроводниковых соединений типа АШВУ — от желто-зеленой до ближней инфракрасной области. Светодиоды ста­ли не только средствами сигнализации и передачи информации во всем спектральном диапазоне от ближней ультрафиолетовой до средней инфракрасной области, не только средствами местного и декоративного освещения, но и перспективными средствами общего освещения. То, что лишь предполагалось и казалось фантастикой будущего в пре­дисловии редактора перевода к книге А. Берга и П. Дина, стало реальностью.

Своевременность появления книги Ф. Шуберта обусловлена еще и тем, что кроме исследователей и разработчиков, занимающихся ростом кристаллов и структур и конструирующих светодиоды, интерес к свето-

диодам стали проявлять широкие круги инженеров, разрабатывающих аппаратуру для оптоэлектроники и светотехники. Стало гораздо боль­ше возможных читателей книги о светодиодах. В США, Японии, Китае, Западной Европе были приняты широкомасштабные национальные и целевые программы по проблеме светодиодного освещения. Светодиоды выпускаются сотнями миллионов штук в год. Световая отдача свето­диодов белого свечения достигла значений 130-150 лм/Вт, т. е. почти на порядок превысила светоотдачу ламп накаливания. Финансовые вложения в этом направлении составляют сотни миллионов долларов в год. Общий объем светодиодного рынка в мире в 2005 г. составил 4 млрд долл.; предполагается, что в 2010 г. он будет превышать 8 млрд долл.

Особенность книги в том, что Ф. Шуберт является профессо­ром Политехнического Института Реннслауэра в Университете штата Нью-Йорк, и книга во многом носит учебный характер. Кроме того, автор проводил исследования в разных научных направлениях, и гла­вы о светодиодах с резонаторами, о светодиодах с люминофорами, о применении светодиодов в волоконно-оптической связи содержат ори­гинальные результаты, еще ждущие практического использования.

Несмотря на все трудности последнего периода развития отече­ственной науки и техники, исследования и разработки по светодиодной тематике в России не прекращались. Развиваются работы по техно­логии эпитаксиального выращивания гетероструктур на основе GaN и его твердых растворов. Исследуются свойства примесей, дефектов и дислокаций. Изучаются электрические и оптические свойства ма­териалов и структур низкой размерности. Разработки эффективных светодиодов проводятся в промышленных фирмах, на основе как им­портных чипов, так и собственных выращенных структур. Светодиоды широко применяются в разных областях светотехники. В России необ­ходима координация научных исследований и технических разработок светодиодов в государственном масштабе. Светодиоды и устройства на их основе должны промышленно производиться в России так, чтобы быть конкурентными в современном мире. Поэтому можно выразить уверенность в том, что русское издание книги Ф. Шуберта найдет своего читателя.

При редактировании перевода мы избегали употребления термина «светоизлучающие диоды» и сокращения «СИД» как неблагозвучной дословной передачи английского термина «Light-Emitting Diodes» и со­кращения «LED». Вместо этого использован термин «светодиоды», ши­роко применяемый в русской научно-технической литературе; в некото­рых случаях использовано сокращение СД. Подстрочные примечания сделаны редактором в тех случаях, когда необходимо указать учебную литературу на русском языке и когда надо упомянуть приоритетные отечественные публикации. Кроме того, даны ссылки на некоторые ра­боты, опубликованные уже после выхода второго английского издания книги.

Перевод выполнен Е. JI. Свинцовым и Ю. А. Заболотной, науч- но-техническая терминология переведена и частично отредактирована

А. Н. Туркиным и С. С. Широковым.

Редактор выражает благодарность Р. И. Столяревской и О. Е. На - нию за консультации при переводе терминов по светотехнике и воло - конно-оптической связи.

А. Э. Юнович

Особая благодарность автору — проф. Ф. Шуберту за содействие в работе над книгой.

Сентябрь 2007 г.

Светодиоды уже в настоящее время стали источниками света, ко­торые производятся в промышленных масштабах для самых разных применений в светотехнике. Светодиоды эффективны, имеют малые размеры и длительный срок службы. Линейки и матрицы светодиодов излучают свет такой мощности, которая достаточна для освещения учреждений и улиц. Они также используются для цветной декоратив­ной подсветки зданий.

Если свойства светодиодов будут полностью контролироваться, они станут гораздо более мощными, чем обычные источники света. Мы бу­дем в недалеком будущем целенаправленно управлять такими свой­ствами светодиодов, как их спектр излучения, цветовая температура, угловая диаграмма, поляризация, временная модуляция. Светодиоды станут универсальными источниками света, превосходя в этом отноше­нии все другие световые источники, которые известны человечеству.

Поэтому светодиоды являются одними из ключевых приборов в со­временном технологическом обществе. Чрезвычайно важно понимать явления, определяющие принципы действия светодиодов, производство приборов и их разнообразные применения. Очень важно уметь их делать.

Первое английское издание книги Light-Emitting Diodes (Светоди­оды) появилось в 2003 г., существенно расширенное второе издание — в 2006 г. Книга стала стандартным учебником по светодиодам. Насто­ящая русская публикация — перевод второго издания книги.

Александр Юнович взял на себя труд по переводу книги на русский язык. Для меня было удовольствием поддержать его в этом начинании и предоставить часть оригинальных иллюстраций. Я хотел бы поже­лать, чтобы русский перевод книги был полезным источником знаний для многих читателей. Пусть он послужит техническому прогрессу в разных частях нашего мира и достижению более светлого и яркого будущего.

Сентябрь 2007 г.

Фред Е. Шуберт

Современные светодиоды

Выбираем светодиодную фитолампу без ошибок

Ключевым моментом для правильного развития растений остается наличие достаточного количества света. Без него останавливается главный биологический процесс — фотосинтез. Это преобразование энергии света в углерод и воду с участием атмосферного …

Какие бывают уличные светодиодные светильники

Светодиодное освещение считается самыми комфортным, практичным и перспективным. Все благодаря преимуществам, открывающимся перед его пользователями. Приборы на светодиодах долговечны, расходуют мало электроэнергии, легко и быстро устанавливаются, отличаются небольшим весом. Это …

Почему выбор светодиодных ламп является хорошей идеей?

Люди всё чаще предпочитают led фонари, также называемые светодиодными. Это закономерно, благодаря наличию нескольких преимуществ перед привычными лампами накаливания. Они достаточно отличаются от традиционного освещения, так как led лампочки используются …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.