lunes, 20 de febrero de 2012

Historia del Diodo Led

El primer led del que se tiene conocimiento fue desarrollado en 1927 por Oleg Vladimirovich Lósev, no obstante este se usó aproximadamente 40 años después.
 
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.


5 comentarios:

  1. CO2 + láser UV → C + O2... 3d bioprinting = Inmortalidad = ir a las estrellas ((teclear: viaje interestelar aceleración constante))

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  2. ...viaje interestelar aceleración constante (farola-solar tonyon)... 5 tornillos acer.inox. cabeza hex: 3 de 5x40, 1 de 4x40, 1 de 4x50; las tuercas con freno. Los tubos hierro galv: ø30=3 mt, ø20=2.59 mt, tubo PVC ø25=2.5 mt ___ Baliza Solar "Acrux Duo": www.arteconfort.com... a) Tubo PVC ø25 dentro Tubo ø30 rasantes en un extremo (alto), (fácil taladros con broca ~ø3 y después repasar con la broca ømayor) 1 taladro pasante ø5 mm a 52 cm del otro extremo (base, cerca otro taladro igual drena-lluvia), poner 1 Tornillo de 5x40 (fijo) que traspasa ambos tubos, sujeta tubo PVC y sirve de tope-bajo al tubo telescópico ø20 cuando se baje "Siempre" por el interior del tubo ø30/ø25, para cambiar "en 7 años" la Luz... b) 1 taladro pasante ø5 a 47.5 cm del extremo-alto, poner 1 Tornillo de 5x40 (móvil) que sirve de tope-alto al tubo telesc. ø20 cuando está arriba normal... c) "con el Tubo ø20 ya puesto": 1 taladro pasante ø5 a los 3 Tubos a 2 cm del mismo extremo-alto, poner 1 Tornillo de 5x40 (móvil) que sirve de sujeción al Tubo telesc. ø20 (para bajar tubo telesc. quitar Solo los 2 Tornillos b y c)... Colocar Luz en tubo telesc. ø20: d) poner el tubo de plástico pequeño que trae en Luz, 1 taladro cuidadoso pasante ø4 en "inserción del tubo plástico/Luz", poner Tornillo de 4x50... e) tubo plástico/Luz entra por fuera del Tubo telesc. ø20... 1 taladro pasante ø4 en ~mitad del tubo de plástico traspasa ambos tubos, poner 1 Tornillo de 4x40 que sujeta Luz al Tubo telesc. ø20... Orientar Panel Solar y Luces... Colocar Farola en su sitio ya ensamblada: Farola sola, sumergir base Tubo ø30 en hormigón a 40 cm bajo suelo... (FV) Farola junto Valla o pared, hueco en suelo blando ~10 cm, hormigón; (FC) sobre suelo Cemento, soldar chapón (chatarra) ~0.3x10x10 cm con 2 taladros ø6 a base Tubo ø30 para clavar 2 spitches en el suelo y 2 tornillos... (FV/FC) es absolutamente Necesario Sujetar Farola "además", a algún tubo de Valla o a la pared, el Tubo ø30 ~cerca de su extremo-alto. Modos: presencia, FIJO luz toda la noche. (~50 Euros).

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  3. (2)...viaje interestelar constante aceleración (farola-solar tonyon)... ((con batería mayor para 14 días sol y 14 días noche, y todo en ultraligera fibra de carbono y Al, en la Luna suelo blando en vez de hormigón, hacer hueco de 15 cm, meter y atornillar *BARRENA*: hecha ya de tubo ø40 y 4 mm de pared x 60 cm largo, en su extremo-bajo un pincho soldado cierra el tubo, a 10 cm de ese extremo metido en perp. y soldado en el hueco >ø40 ya hecho en el centro, un *Disco Chapa Acero*, filos afilados, de 6 mm grosor x ø15 cm, "disco con un corte a todo lo largo de un radio", separados los 2 lados del corte 5 cm en la circunf. del disco formando así "disco-hélice", a 10 cm del extremo-alto del tubo soldados también en perpendicular y opuestos 2 tubos ø40 mm x 15 cm largo para meter en ambos barra acero ø30 mm x 1 mt largo como palanca provisional para poder girar Barrena un astronauta a cada lado; ya atornillada en el suelo, "dentro del tubo-Barrena meter Farola" sujeta con 1 tornillo al trozo 10 cm de tubo-barrena que sobresale del suelo)).

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  4. ...viaje interestelar aceleración constante (coches eléctricos: farolas calle cargante)... instalando en todas las farolas normales del Mundo (suministrándoles corriente trifásica 380 v.ac) por ej. al exterior del tubo a 1 mt de altura desde el suelo y diferencial anti-shock, un collarín de plástico atornillado y protegido de la lluvia con 4 opuestos enchufes eléctricos 380 v.ac tipo standard mundial (cada farola, ya de corriente activada las 24 horas, puede tener un sensor de luz para on/off automático). Cada coche eléctrico salga de fábrica con 2 enchufes para 380 v.ac: uno de entrada a proa y otro de salida a popa, y 1 cable conexión de 10 mt, así el cable queda siempre sobre el suelo entre farola/coche o coche/coche. ENCHUFE DE ENTRADA: el propio convertidor del coche adapta la corriente de red al voltaje adecuado del coche. ENCHUFE DE SALIDA: libre y disponible por Ley para cualquier coche que llegue después y pueda conectarse al coche anterior. Así nadie tiene que esperar, todos los coches que van llegando a la farola pueden conectarse en línea unos a otros. Cuando un coche acaba su carga, si quiere desconecta todo, conecta el coche siguiente al anterior, y se va (si no conectan el cable de tu coche, el sensor de abordo te avisa al móvil para que vayas a enchufarlo), los otros coches avanzando hacia la farola vuelven a conectar unos coches con otros... Fórmula-1 Solo de Coches Eléctricos ya, y BATERÍAS DE GRAFENO para 1000 kms... Para cobrar esa carga eléctrica a cada cual, además de por KW, se puede hacer aplicando tarifa a kms/año declarados (en tráfico Internacional, se anotan los kms del cuentakilómetros al entrar/salir, cobrando al salir: ej. tarifa= 1 cent/km, entrada trae carga batería para 100 kms y lectura kms 47000; salida 48000 y lleva carga batería para 300 kms; total kms= 48000-47000-100+300= 1200 kms*1 cent= 12 Euros)... Factorías de coches: ya es inadmisible diseñar como innovación nuevos sucios coches de combustión, hay que hacer y comprar Limpios Coches Eléctricos y Energía Solar.

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  5. ...viaje interestelar aceleración constante (coronavirus: ¿vacuna gripe?)... dicen que vacuna gripe disminuye los efectos y gravedad del COVID-19... así que, mientras llega su vacuna específica: TODOELMUNDOVACUNAGRIPE.

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