A dificuldade de obter um LED azul sobre outras cores

A história do azul sempre foi uma história de mistério, vício, dinheiro, lendas e até magia. De fato, um tipo de azul ficou mais caro que o ouro e tão cobiçado pelos artistas quanto a heroína, como você pode ler aqui.

A dificuldade de ficar azul também ocorreu na criação de as primeiras luzes LED (diodo emissor de luz) que hoje podemos comprar a preços muito baratos para, por exemplo, decorar nossa árvore de Natal.

O azul indescritível

Uma lâmpada LED (300 lúmens por watt) é quase 19 vezes mais eficiente que uma lâmpada tradicional (16 lúmens por watt) e dura até cem vezes mais. Existe até uma espécie da Lei de Moore sobre LEDs, a Lei Haitz, que determina que a cada dez anos o poder dos pacotes de lâmpadas LED é 20 vezes maior.

No entanto, a criação de um LED azul levou a dificuldades que, em uma data tão recente quanto 7 de outubro de 2014, os japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura, receberam o Prêmio Nobel de Física 2014 por inventá-lo.

A teoria por trás do LED foi manifestada vinte anos depois, mas foi somente em 1961 que Bob Biard e Gary Pittman, da Texas Instruments, criaram o primeiro LED infravermelho. Em 1962, Nick Holonyak criou o LED vermelho. Mais tarde chegariam o verde e o amarelo. Mas o azul resistiu.

Como se fosse o sabre azul de Luke Skywalker, o LED azul exigia uma matéria-prima diferente: a nitreto de gálio, cujos cristais eram muito difíceis de criar (embora também houvesse outros problemas técnicos).

Hoje, os vencedores do Nobel obtiveram um LED azul visível em 1989, mas com uma pequena eficiência que ainda não a tornava adequada para produção em massa. Finalmente, após uma investigação mais aprofundada por mais cinco anos, em 1994, eles obtiveram um LED azul de alta eficiência graças a novas técnicas (derivadas da fabricação de lasers com semicondutores) e ao uso de InGaN / AlGaN (nitreto de gálio-indiano / nitreto de gálio). alumínio) como um material semicondutor.

Akasaki, Amano e Nakamura descobriram entre 1986 e 1994 que era possível "cultivar" cristais de nitreto de gálio usando safira como substrato com controle preciso da temperatura, além da aplicação de índio para formar nitreto de gálio e índio. Quando o LED azul estava disponível, sua combinação com LEDs vermelho e verde permitido criar luz branca.

As luzes LED vão além de sua função de iluminação. Eles não são simples substitutos para lâmpadas incandescentes. Eles usam menos energia e geram menos calor que o último e, ao mesmo tempo, permitem o controle por dispositivos digitais, como um computador ou smartphone. E nos lembra, mais uma vez, o quão estranho e esquivo o azul é.

Vídeo: Como saber a tensão de um LED? Circuito muito fácil para descobrir! (Dezembro 2019).