El primer led comercialmente utilizable fue
desarrollado en el año 1962, combinando Galio, Arsénico y Fósforo
(GaAsP) con lo cual se consiguió un led rojo con una frecuencia de
emisión de unos 650 nm con una intensidad relativamente baja. El
siguiente desarrollo se basó en el uso del Galio en combinación con el
Fósforo (GaP) con lo cual se consiguió una frecuencia de emisión del
orden de los 700 nm. A pesar de que se conseguía una eficiencia de
conversión electrón- fotón o corriente-luz más elevada que con el GaAsP,
esta se producía a relativamente
baja corrientes.
Los siguientes
desarrollos, ya entrada la década del 70, introdujeron nuevos colores al
espectro. Distinta proporción de materiales produjo distintos colores.
Así se consiguieron colores verde y rojo utilizando GaP y ámbar, naranja
y rojo de 630nm (el cual es muy visible) utilizando GaAsP. También se
desarrollaron leds infrarrojos, los cuales se hicieron rápidamente
populares en los controles remotos de los televisores y otros artefactos
del hogar.
En la década del 80 un nuevo material entró
en escena el GaAlAs Galio, Aluminio y Arsénico. Con la introducción de
este material el mercado de los leds empezó a despegar ya que proveía
una mayor performance sobre los leds desarrollados previamente. Su
brillo era aproximadamente 10 veces superior y además se podía utilizar a
elevadas corrientes lo que permitía utilizarlas en circuitos
multiplexados con lo que se los podía utilizar en display y letreros de
mensaje variable.
Hay que hacer notar que la calidad
del encapsulado es un factor fundamental en la ecuación temporal. Los
primeros desarrollos de resinas epoxi para el encapsulado poseían una no
muy buena impermeabilidad ante la humedad, además los primeros leds se
fabricaban manualmente, el posicionamiento del sustrato y vertido de la
resina era realizado por operarios y no por maquinas automáticas como
hoy en día, por lo que la calidad del led era bastante variable y la
vida útil mucho menor que la esperada.
En los 90 se apareció en el mercado tal vez el
más exitoso material para producir leds hasta la fecha el AlInGaP
Aluminio, Indio, Galio y Fósforo. Las principales virtudes de este tetar
compuesto son que se puede conseguir una gama de colores desde el rojo
al amarillo cambiando la proporción de los materiales que lo componen y
segundo, su vida útil es sensiblemente mayor, a la de sus predecesores,
mientras que los primeros leds tenía una vida promedio efectiva de
40.000 horas los leds de AlInGaP podían más de 100.000 horas aun en
ambientes de elevada temperatura y humedad.
A final de los 90 se cerró el circulo sobre los colores del arco iris, cuando gracias a las tareas de investigación del Shuji Nakamura, investigador de Nichia, una pequeña empresa fabricante de leds de origen japonés, se llego al desarrollo del led azul, este led siempre había sido difícil de conseguir debido a su elevada energía de funcionamiento y relativamente baja sensibilidad del ojo a esa frecuencia (del orden de los 460 nm). Hoy en día coexisten varias técnicas diferentes para producir luz azul, una basada en el SiC Silicio – Carbono otra basada en el GaN Galio – Nitrógeno, otra basada en InGaN Indio-Galio-Nitrógeno sobre substrato de Zafiro y otra GaN sobre sustrato SiC. El compuesto GaN, inventado por Nakamura, es actualmente el más utilizado. Otras técnicas como la de ZnSe Zinc – Selenio ha sido dejadas de lado y al parecer el SiC seguirá el mismo camino debido a su bajo rendimiento de conversión y elevada degradación con la temperatura.
Dado que el azul es un color primario, junto con el verde y el rojo, tenemos hoy en día la posibilidad de formar el blanco con la combinación de los tres y toda la gama de colores del espectro, esto permite que los display gigantes y carteles de mensajes variables full color se hagan cada día más habituales en nuestra vida cotidiana.
Dato Curioso:
El Premio Millennium de tecnología recae en el inventor de los Led´s
El científico japonés Shuji Nakamura recibió este fin de semana en Helsinki el premio Millennium de tecnologia 2006, el principal galardón del mundo en este campo, por su contribución al desarrollo de nuevas fuentes lumínicas cuyas múltiples aplicaciones mejoran la calidad de vida humana.Nakamura, quien recibió el premio de manos de la presidenta de Finlandia, Tarja Halonen, anunció que donará parte del millón de euros del "Millennium" a una fundación que se dedica a iluminar zonas rurales del tercer mundo.
Shuji Nakamura, profesor de la Universidad de California, es el inventor de los diodos luminosos (LED, siglas en inglés) azul, verde y blanco, así como de la luz láser azul.
El invento de Nakamura abrió todo un abanico de posibilidades en la investigación y desarrollo de semiconductores generadores de luz, e hizo posible la producción industrial a gran escala de diodos luminosos de bajo consumo.
