Темная комната и холодный свет: как случай, скептицизм и русский инженер подарили миру светодиод. Вы думаете, светодиоды придумали вчера? Нет, их изобрел забытый гений еще в 1920-х.
Представьте себе мир без светодиодов. Нет красной лампочки на панели «Stand by» у телевизора, нет гирлянд, нет фар новейших автомобилей, нет огромных экранов на стадионах. А еще нет дешевых лампочек в потолке, которые не надо менять годами.
Кажется, что LED-светильники — это продукт XXI века. На самом деле первому светодиоду исполнилось почти 100 лет. И его история — детектив с русским акцентом.
«Эффект Генри»: пролог
В 1907 году британский экспериментатор Генри Раунд заметил странность: если приложить напряжение к кристаллу карборунда (углерод—кремний), тот начинает светиться... тусклым желто-зеленым светом. Эффект назвали «электролюминесценцией».
Но в начале XX века это было просто лабораторное «вау». КПД такого свечения был чудовищно низким — 99,9% энергии уходило в тепло. Более того, физики того времени не могли объяснить, почему кристалл вообще светится. Это казалось бесполезной магией.
Русский след: Олег Лосев и его «свечение разряда»
И тут в игру вступает человек, который мог бы стать русским Эдисоном, но чье имя вы вряд ли знаете.
Олег Владимирович Лосев. Ему было всего 20 лет, когда он работал радистом и чинил лампы в Нижегородской радиолаборатории.
Разбирая бракованные детекторные диоды (детальки на основе кристалла, которые использовались в первых радиоприемниках), он заметил то же, что и Раунд, — слабое свечение.
Но Лосев, в отличие от коллег, не пожимал плечами. Он вгрызся в проблему. Он выяснил, что если подобрать определенное напряжение и форму кристалла, то... лампа накаливания не нужна! Кристалл излучает сам.
В 1923 году Лосев публикует статью. Он называет свое изобретение «светореле». Он делает светодиод (тогда еще на основе карбида кремния), который работал на 1,5 вольта и давал зеленый, желтый и красный цвета.
За границей эффект назвали «Свечением Лосева».
Что пошло не так?
Почему же мир не засиял светодиодами в 1925 году? Три причины.
- Во-первых, свет был очень тусклым. КПД диода Лосева составлял доли процента. Это был яркий светлячок, но не замена уличному фонарю.
- Во-вторых, квантовая физика еще не родилась. Только спустя 20 лет ученые поняли, что свет возникает, когда электроны прыгают между энергетическими уровнями полупроводника. Лосев опередил физику.
- В-третьих, Лосеву было не до лампочек. Он переключился на более интересную задачу — первый полупроводниковый усилитель (прообраз транзистора). Увы, в 1942 году в блокадном Ленинграде он умер от голода. Ему было 38 лет.
Долгое молчание
Следующие 30 лет светодиоды были «спящей технологией». Их использовали только в качестве индикаторов на лабораторных приборах. Красные, тусклые, дорогие.
Прорыв случился, когда в 1962 году инженер Ник Холоняк (кстати, эмигрант из Украины) создал первый красный светодиод, который реально было видно в помещении. Его сразу купила HP (Hewlett-Packard) для своих калькуляторов.
Гонка за синим цветом
А дальше — гонка за синим цветом.
Без синего света нельзя было сделать две главные вещи:
- Белый светодиод для лампочек. Смешав красный, зеленый и синий, получается белый. Красный и зеленый уже были, а без синего белый свет оставался мечтой.
- Полноцветные экраны (RGB). До 1990-х все уличные табло и индикаторы умели светить либо красным, либо зеленым. Чтобы на огромном экране стадиона или на дисплее телефона появились миллионы оттенков — от розового до фиолетового — нужен был третий, базовый цвет: синий.
Синий долго не давался. Потребовалось 30 лет упорства, чтобы в 1990-х японцы (Накмура, Акасаки и Амано) изготовили синий светодиод. Их прорыв взорвал рынок: мгновенно появились и экономичные белые лампочки, и первые цветные экраны. За это изобретение они и получили Нобелевскую премию.
Почему Лосева не помнят?
Спросите любого физика: «Кто изобрел радиоприемник?» — скажут: Попов или Маркони. «Лампочку?» — Эдисон или Лодыгин. «Светодиод?» — ответят: «А, это какой-то японец».
Хотя самый первый работающий прибор в 1927 году собрал 24-летний парень из Нижнего Новгорода Олег Лосев. Он подарил миру принцип, а мир подарил ему забвение.
Но есть и хорошая новость: когда вы включаете дешевую LED-лампочку или видите рекламный экран на улице, знайте — первые холодные искры в темной радиолаборатории 100 лет назад зажег именно он.
Кстати, первый в мире синий светодиод в 1993 году был таким тусклым, что его создатель Сюдзи Накамура часами вглядывался в кристалл через лупу — но именно он сделал возможными современные LED-экраны на стадионах.
А вы замечали, что светодиоды синего цвета до сих пор самые дорогие и капризные? Это плата за ту самую "синюю магию".
Качественные и надежные светодиодные осветительные приборы можно приобрести оптом на нашем сайте mirex.ru или в розницу на популярных маркеплейсах.