位科学家。一时间科学界舆论纷纷,许多人认为这只能算是一个技术进步,没有达到诺贝尔奖的水准。也有许多人认为评奖专家有失偏颇,如果要给蓝光
20世纪之初,以真空电子管为基本功能元件的电子设备(如收音机等)已经在世界上流行。然而真空电子管体积庞大,能耗很高,且价格不菲。当时的研究人员发现,把某些矿石连接在电路中,电路会出现单向导通,即整流功能(二极管的功能)。如果能用矿石来取代真空电子管,那么电子元件的尺寸将会大大缩小,能耗和价格也会大幅下降。因此工程师们尝试了使用各种矿石来制作二极管,就如同爱迪生发明灯泡时尝试过数千种灯丝材料一样。翻阅当年的资料,会发现许多有趣的矿石二极管,比如用黄铁矿(FeS2
PbS)等制作的二极管,还有在生锈的刀刃上搁一根铅笔芯的这种“非主流”的二极管。尝试得多了,就会碰到一些奇怪的现象。1907
Henry Round试图使用一种叫作碳化硅的矿石来作为无线电接收器的整流装置时,他发现在负电极接触碳化硅的地方发出了明显的光亮,根据接触点的位置不同,发出光的颜色有红、黄、绿、蓝等。他把这个现象叫作电致发光(electroluminescense)。图1展示的就是笔者在家里重现这个实验时观察到的这一神奇现象。Round
Round先生并不知道,他发现的正是发光二极管。要再过50年,等到量子物理和半导体科学发展成熟以后,人们才开始真正地理解和重视发光二极管。发光二极管的基本结构和工作原理与一般的整流二极管是一样的,都是把两种不同特性的半导体连接在一起,这两种半导体我们称为P
N型,如图2所示。其中,P型半导体中有许多可以自由移动的正电荷(P取自单词Positive),N型半导体中有许多可以自由移动的负电荷(N取自单词Negative)。自由电荷浓度高的地方电阻很低,对二极管的功能不起关键作用。30448
2014年1月号的《无线电》杂志刊登了两篇文章,详细描述了如何在家里做这个有趣的实验