为什么发光二极管的很难发出蓝光?

 

 

晨欣小编


发光二极管(LED)发出不同颜色的光取决于所使用的半导体材料和物理过程。蓝光LED在发明之前确实相对难以实现,这是由于以下原因:

  1. 材料选择:最早的LED大多使用砷化镓(GaAs)或磷化镓(GaP)等材料,这些材料在可见光谱中主要发射红色、橙色和绿色光。要发出蓝光,需要特殊的半导体材料。

  2. 材料挑战:蓝色LED的制造需要高质量的氮化镓(GaN)等材料,而这些材料较难制备。直到1990年代初期,科学家们才克服了这些材料制备的技术难题。

  3. 能带结构:要发出不同颜色的光,半导体材料的能带结构必须匹配所需的能量级别。制备蓝色LED需要合适的材料和结构来实现所需的跃迁。

  4. 发光效率:蓝色LED的发光效率相对较低,这意味着需要更多的能量才能产生足够亮的蓝色光,这增加了技术挑战。

然而,1990年代初期,日本科学家三崎修一和赤崎勇成功地发明了高亮度蓝光LED,他们的工作为蓝光LED的制造开辟了新的途径。这项突破性的工作使得蓝光LED成为现实,也为白色LED照明和更高容量的光学存储(如蓝光光盘和蓝光DVD)打开了大门。蓝光LED的发明者因此获得了2014年诺贝尔物理学奖。

总之,蓝光LED较难发出蓝光是由于材料和技术方面的挑战,但在1990年代初期的重大突破使得蓝光LED成为了可行的光源。这一发明对照明和信息存储技术产生了深远的影响。


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