二極管與發(fā)光二極管
之前筆者在講英特爾歷史的時候說過,在上世紀五十年代,也就是二極管、三極管走出實驗室的年代,其實有很多企業(yè)都在從事這方面的研究,這其中就包括德州儀器,今天德州儀器更知名的是DLP這種投影技術。
最早的LED,不過當時發(fā)的是紅外光,不是可見光
在1957年6月3日,JamesR.Biard從德州農業(yè)機械大學獲得博士學位畢業(yè)后的第三天,他加入了德州儀器公司從事研發(fā)工作,一開始是與沃爾特一起從事第一個低漂移直流晶體管功放電路。到了1959年,Biard與GaryPittman一起合作進行德州儀器的半導體研究。他們最開始研究的是砷化鎵(GaAs)變容半導體在X射線頻段接收器上的應用。到了1961年九月,他們共同發(fā)現(xiàn)了在正向偏置隧道二極管的半絕緣基板上出現(xiàn)的紅外輻射,于是使用了一臺從日本購買的紅外轉換顯微鏡,測量了當時所有德州儀器生產的砷化鎵變容二極管以及隧道二極管。
美國專利3293513
到了1961年的10月,Biard和Pittman演示了高效率的使用砷化鎵p-n結發(fā)射器發(fā)射以及信號耦合以及電隔離半導體光電探測器。1962年8月8日,Biard以及Pittman申請了描述具有間隔的陰極接觸的鋅擴散的p-n結LED,這種LED在正向偏壓下有效發(fā)射紅外光。美國國家專利局認為此專利申請及研究要早于IBM、RCA、MIT林肯實驗室、GE實驗室、貝爾實驗室,授予美國專利號3293513,這是史上最早的LED的專利。
諾貝爾獎公平嗎?
在2014年諾貝爾獎宣布的時候,有很多人非常不平,因為這個頒發(fā)給LED的諾貝爾獎,跳過了最早發(fā)現(xiàn)的紅色、綠色LED,直接給了藍色,公開表達不滿的就包括尼克·何倫亞克,他第一個發(fā)明了可見光發(fā)光二極管。
何倫亞克和他的紅色二極管
何倫亞克的激光二極管是今天非常多的產品的基礎
尼克·何倫亞克本人持有40多項專利,其中為人熟知的還有著名的半導體紅色激光發(fā)射裝置的專利,這個專利是后來CD唱盤機、蜂窩電話的基礎。為何何倫亞克這么牛呢?我們說Biard他們是最早的LED專利,但是當時發(fā)生出來的是紅外線,而何倫亞克的專利發(fā)射出來的是可見紅光!這個發(fā)現(xiàn)發(fā)表于1962年,當時他在GE(通用電氣)的研究機構工作,具體的原理比較復雜,名字叫做III-V合金半導體。這個紅色發(fā)光半導體開啟了一扇大門,半導體照明的大門。
當年風華正茂的何倫亞克在GE的研究院