ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИ Я / КОММУ НАЛ Ь НО Е ХОЗ Я ЙС Т ВО 15 СТА 1/2008 www.cta.ru положил возможную область примене- ния открытого им эффекта. Практическая же реализация твердо- тельных светоизлучающих приборов, способная вызвать коммерческий инте- рес, стала возможной лишь в 6070е го- ды ХХ века после обнаружения эффек- тивной люминесценции полупроводни- ковых соединений типа A III B V – фосфи- да и арсенида галлия и их твёрдых рас- творов. На основе этих материалов бы- ли созданы первые светодиоды. Существенный вклад в развитие дан- ного направления науки и техники вне- сли советские учёные. Академик РАН, лауреат Ленинской премии Ж.И. Ал- фёров получил золотую медаль Амери- канского физического общества за ис- следования гетероструктур на основе AlGaAs ещё в 70е годы прошлого века. В 2000 году, когда стало ясно, насколько велико значение этих работ для разви- тия науки и техники, насколько важны их практические применения для чело- вечества, ему была присуждена Нобе- левская премия. В настоящее время одним из наиболее перспективных материалов для созда- ния светодиодов в коротковолновой (синей и зеленой) области видимого спектра считается нитрид галлия (GaN). Технологии выращивания нитрида галлия и создания светодиодных кри- сталлов на его основе развиваются в по- следние годы весьма бурными темпами. Исследования, начатые в конце 60х го- дов группой Жака Панкова в США и приостановленные в начале 80х по при- чине технологических трудностей полу- чения материала pтипа проводимости, были продолжены в Японии. В 1989 го- ду Исаму Акасаки и Хироши Амано с коллегами из университета Нагои про- демонстрировали первый светодиод на основе GaN со слоем pтипа проводи- мости. Чуть позднее, в 1992 году, они опубликовали статью о создании перво- го светодиода на основе GaN с гомоген- ным pn переходом [1]. Данный свето- диод излучал свет в ультрафиолетовом и синем диапазонах спектра. В 1990 году разработкой светодиодов на основе GaN занялся Шуджи Накамура – сотрудник компании Nichia Chemical Industries Ltd. Результатом его работы стали первые светодиоды голубого и зелёного свече- ния, которые были созданы на основе двойных гетероструктур InGaN/GaN с квантовыми ямами, выращенных мето- дом газовой эпитаксии из металлоорга- нических соединений. Эти светодиоды были получены в 19931995 годах [2]. Кроме того, результатами работы Нака- муры стали первые импульсные лазеры и лазеры непрерывного излучения в го- лубой области спектра, работающие при комнатной температуре, а также свето- диоды белого свечения с использовани- ем люминофора, преобразующего длину волны синего излучения кристалла в жёлтозелёное свечение. На протяжении последних лет многие ведущие производители, крупнейшими из которых являются Nichia Corporation, Cree и Lumileds Lighting (Philips), про- должают интенсивные исследования, направленные на увеличение эффектив- ности и надёжности полупроводнико- вых источников света. С 2005 года две компании – Nichia Corporation и Cree – обеспечивают более 80% мирового про- изводства кристаллов синего и зелёного цвета свечения. На сегодняшний день наилучших ре- зультатов в области создания светоди- одных ламп белого цвета свечения до- билась компания Cree. Ей удалось полу- чить эффективное массовое изделие с уникальными эксплуатационными ха- рактеристиками, обеспечивающее ти- повое значение световой отдачи более 100 лм/Вт в диапазоне цветовых темпе- ратур 5500…6500 К при токе 350 мА и потребляемой мощности 1,07 Вт. От- дельные образцы приборов обеспечива- ют световой поток до 114 лм при токе 350 мА и 180 лм при 700 мА (электриче- ская мощность 2,3 Вт). На основе светодиодов компании Cree уже сегодня производятся светильники, которые используются для архитектур- ной подсветки и различных видов осве- щения. В Москве выполнено несколько такого рода проектов, в которых произ- водителем светотехнических изделий на базе светодиодных ламп Cree Xlamp вы- ступила российская компания XLight, а поставщиком полупроводниковых изде- лий и готовых светотехнических реше- ний торговой марки XLight – компания ПРОСОФТ. На рис. 1 представлен один из этих проектов – подсветка здания Газ- прома на улице Намёткина. В сентябре 2007 года в одном из московских подзем- ных переходов в районе станции метро «Рижская» впервые были установлены светильники ДВУ25 совместного про- изводства компаний XLight и «Светосер- вис», выполненные на основе светодио- дов Cree (рис. 2). О СОБЕННОСТИ СИСТЕМ ПИТАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ОСВЕТИ - ТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Для производства светодиодных све- тильников (СДС) обычно используют специальные светодиодные модули (СДМ). Все СДМ, состоящие из одного или нескольких светодиодов, питаются постоянным током, величина которого может меняться. Для получения посто- янного тока должно использоваться уст- Рис. 1. Фрагмент подсветки здания Газпрома в Москве с помощью светильников, выполненных на основе светодиодов Cree Рис. 2. Светильники ДВУ-25, выполненные на основе светодиодов Cree, установлены в одном из подземных переходов столицы