История светодиода: Как я научился сиять всеми цветами радуги

Привет. Я — крошечный полупроводник, но вы знаете меня как светоизлучающий диод, или просто светодиод. До моего появления мир освещали в основном лампы накаливания. Они были как маленькие солнца, заключенные в хрупкое стекло, — горячие, жадные до энергии и недолговечные. Я же совсем другой. Я — прохладный, эффективный и выносливый источник света. Мое сердце — это кристалл, который светится, когда через него проходит электричество. Сегодня вы видите меня повсюду: в экранах ваших телефонов, в фарах автомобилей и в гирляндах, украшающих города. Но мой путь от тусклой красной искорки до яркого белого света, способного осветить весь мир, был долгим и полным трудностей. Это история о десятилетиях терпения, о гениальных умах, которые верили в меня, и о погоне за «невозможным» синим цветом, который изменил всё.

Моя история по-настоящему началась 9-го октября 1962 года в лаборатории компании «Дженерал Электрик». Именно там ученый по имени Ник Холоньяк-младший впервые заставил меня засиять видимым светом. Моим первым цветом был яркий, уверенный красный. Я был крошечным, но мое сияние было революционным. В отличие от старых ламп, я не нагревался и потреблял совсем мало энергии. Сначала меня использовали в небольших устройствах. Я стал сердцем цифровых дисплеев на калькуляторах, показывая цифры своим красным светом. Я поселился в наручных часах, позволяя людям видеть время в темноте. Я был полезен, но мой мир был ограничен оттенками красного. Десять лет спустя, в 1972 году, другой блестящий ученый, М. Джордж Кроуфорд, научил меня светиться желтым и оранжевым, а также сделал мой красный свет в десять раз ярче. Я становился все более универсальным, но для того, чтобы по-настоящему осветить мир, мне не хватало самого главного — способности создавать белый свет. А для этого ученым нужно было решить самую сложную загадку: как заставить меня светиться синим.

Почти тридцать лет создание синего светодиода считалось практически невыполнимой задачей. Это был «Святой Грааль» для ученых в области оптоэлектроники. Без синего цвета я не мог создать полный спектр света, а значит, не мог произвести чистый, эффективный белый свет, который мог бы заменить старые лампы. Многие пробовали и терпели неудачу. Материалы, которые использовались для создания красных и зеленых светодиодов, просто не работали для синего. Но в Японии три невероятно настойчивых исследователя — Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура — не сдавались. В начале 1990-х годов они посвятили себя этой, казалось бы, невозможной миссии. Они работали день и ночь, экспериментируя с экзотическим материалом под названием нитрид галлия. Это был трудный и неблагодарный процесс. Им пришлось преодолеть множество технических препятствий, выращивая идеальные кристаллы и находя способ заставить их эффективно излучать свет. Годы проб и ошибок, сотни неудачных экспериментов могли бы сломить кого угодно, но не их. И вот, наконец, после многих лет упорного труда, они совершили прорыв. Они нашли ту самую «секретную формулу», которая позволила мне впервые в истории засиять ярким, чистым и стабильным синим светом. Этот момент изменил не только мою судьбу, но и будущее всего освещения.

Рождение моего синего свечения стало ключом ко всему. Имея красный, зеленый и синий цвета, я наконец-то смог смешивать их, чтобы создать свет любого оттенка, включая самый важный — белый. Это было начало новой эры. Мой белый свет был не только ярким, но и невероятно энергоэффективным, потребляя лишь малую часть энергии по сравнению с лампами накаливания. Внезапно я оказался повсюду. Я стал подсветкой для гигантских телевизионных экранов и дисплеев смартфонов, делая их тонкими и яркими. Я засиял в автомобильных фарах, освещая дорогу безопаснее и дальше. Целые города перешли на мое освещение, экономя огромное количество электроэнергии и делая улицы светлее. Моя история — это не просто история о технологиях. Это история о человеческой настойчивости и о том, как смелая мечта может изменить мир. Путь от крошечной красной точки до освещения всей планеты показывает, что даже самые сложные проблемы можно решить, если не сдаваться. И я продолжаю сиять, делая наш мир ярче, безопаснее и экологичнее.

Вопросы по чтению

Нажмите, чтобы увидеть ответ

Ответ: Сначала, в 1962 году, Ник Холоньяк-младший создал красный светодиод. Затем, в 1972 году, М. Джордж Кроуфорд добавил желтый цвет. Самым сложным был синий цвет, который в начале 1990-х годов смогли создать японские ученые Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура. Именно синий светодиод позволил создавать белый свет, что привело к революции в освещении.

Ответ: Фраза «Святой Грааль» означает, что это была чрезвычайно важная, долгожданная и почти недостижимая цель. Её достижение сулило огромный прорыв и решение главной проблемы в этой области науки.

Ответ: Главный урок истории в том, что настойчивость, терпение и совместная работа могут помочь решить даже самые сложные и, казалось бы, невыполнимые задачи. Вера в свою цель и упорный труд могут привести к открытиям, которые меняют мир к лучшему.

Ответ: Белый свет можно получить, смешав три основных цвета: красный, зеленый и синий. До изобретения синего светодиода у ученых были только красный и зеленый, поэтому они не могли создать полный спектр света, необходимый для чистого белого освещения.

Ответ: После появления белых светодиодов мир стал ярче и энергоэффективнее. Они стали использоваться в подсветке экранов телевизоров и смартфонов, в автомобильных фарах, а также для освещения целых городов, что позволило значительно сократить потребление электроэнергии.