Den led và ứng dụng mới nhất hiện nay
Hoạt động Den led dựa trên công nghệ bán dẫn. Trong khối điốt bán dẫn, electron chuyển từ trạng thái có mức năng lượng cao xuống trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và sự chênh lệch năng lượng này được phát xạ thành những dạng ánh sáng khác nhau. Màu sắc của LED phát ra phụ thuộc vào hợp chất bán dẫn và đặc trưng bởi bước sóng của ánh sáng được phát ra.
Điốt bán dẫn phát sáng đầu tiên được biết đến vào năm 1907 bởi nhà thí nghiệm người Anh H.J. Round tại phòng thí nghiệm Marconi khi ông làm thí nghiệm với tinh thể SiC(Silic và Cacbon). Sau đó, nhà khoa học Nga Oleg Vladimirovich Losev đã tạo ra LED đầu tiên, nghiên cứu sau đó đã bị quên lãng do không có ứng dụng nhiều trong thực tiễn. Năm 1955, Rubin Braunstein đã phát hiện ra sự phát xạ hồng ngoại bởi hợp chất GaAs(Gallium và Arsenide) và một số hợp chất bán dẫn khác.
Năm 1961, hai nhà thí nghiệm là Bob Biard và Gary Pittman làm việc tại Texas Instruments đã nhận thấy rằng hợp chất GaAs phát ra tia hồng ngoại khi có dòng điện tác động và sau đó Bob và Gary được cấp bằng sáng chế ra điốt phát hồng ngoại.
Ứng dụng thực tiễn đầu tiên của điốt phát quang là chúng được sử dụng rộng rãi thay thế cho thiết bị chỉ thị bằng bóng sợi đốt. Điốt còn được ứng dụng trong việc chế tạo LED 7 thanh và sau này là ứng dụng trong tivi, radio, điện thoại, máy tính, đồng hồ…Ban đầu, các LED ánh sáng đỏ chỉ đủ sáng phục vụ cho mục đích chỉ thị, ánh sáng của chúng phát ra không đủ để chiếu sáng cả một vùng. Sau đó, khi mà công nghệ LED phát triển, các nguồn LED có hiệu suất phát sáng hiệu quả được phát minh dần dần phục vụ cho mục đích chiếu sáng. Nhất là việc phát minh và phát triển LED công suất cao, đã đáp ứng được hoàn toàn cho việc chiếu sáng.
Ứng dụng phát hiện ung thư bằng den led :
Một chiếc đèn LED linh hoạt có thể được đặt trên tim, não, mạch máu để chuẩn đoán, thậm chí để điều trị các căn bệnh khác nhau? Một nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng, những khả năng nói trên có thể sẽ sớm trở thành hiện thực.
Giáo sư Keon Jae Lee đến từ Bộ Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật (KAIST) và các chuyên gia khoa học khác đến từ Hàn Quốc đã phát triển một phương pháp mới trong việc phát hiện ung thư. Đó là sử dụng chiếc đèn LED gallium nitride (GaN) tương hợp sinh học, linh hoạt, có khả năng phát hiện ung thư tuyến tiền liệt.
Đèn LED GaN, thiết bị phát ra ánh sáng với một hiệu suất cao, đã được thương mại hóa trong những chiếc TV màn hình LED và trong ngành công nghiệp chiếu sáng.
Cho đến nay, thật khó để sử dụng vật liệu bán dẫn này để chế tạo các hệ thống điện tử linh hoạt bởi tính dễ gãy và độ giòn của nó. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc phát triển một chiếc đèn LED GaN linh hoạt với hiệu quả cao. Do vậy, nghiên cứu này có khả năng ứng dụng vào việc phát hiện ung thư bằng cách sử dụng một cảm biến sinh học với đèn LED linh hoạt.
Cảm biến sinh học sử dụng đèn LED GaN linh hoạt này sử dụng một giao thức, một phác đồ tương tự để chuyển giao các màng, các lớp phủ đèn LED GaN mỏng vào trong một chất nền linh hoạt, được theo dõi, giám sát bởi một quá trình đóng gói tương hợp sinh học. Nhìn chung, tiềm năng tổng thể của hệ thống để sử dụng trong các ứng dụng cấy ghép y sinh học đã được chứng minh một cách rõ ràng và đầy thuyết phục.
Giáo sư John Roger đến từ Bộ Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật, UIUC cho biết: "Những chiếc đèn LED tích hợp sinh học đại diện cho một công nghệ mới đầy thú vị, hứa hẹn tiềm năng rất lớn để nhằm mục đích giải quyết các thách thức và những mối đe dọa đối với sức khỏe con người. Nghiên cứu này góp phần rất lớn trong lĩnh vực bảo vệ sức khỏe con người, giúp những người mắc bệnh ung thư có thêm lựa chọn hiệu quả để điều trị".
Ứng dụng chế tạo den led ánh sáng xanh: Phát hiện này là một bước tiến quan trọng đưa giáo sư Wetzel tới gần mục tiêu của ông là phát triển một loại đèn LED xanh, hiệu suất cao và chi phí thấp.
Giáo sư Wetzel phát biểu: “Việc chế tạo đèn LED xanh đang cho thấy ngày càng nhiều thử thách hơn so với những gì mà giới học thuật cũng như các chuyên gia trong ngành từng nghĩ. Tất cả màn hình máy tính và tivi đều tạo ra hình ảnh sử dụng ánh sáng đỏ, xanh lá cây và xanh da trời. Chúng ta đã có những chiếc đèn LED đỏ và xanh da trời cho hiệu suất cao và ít tốn kém. Khi chúng tôi phát triển loại đèn LED xanh lá cây tương tự, điều đó sẽ mang tới một thế hệ thiết bị mới với năng suất cao hơn, chiếu sáng tốt hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Những phát hiện mới trong nghiên cứu của chúng tôi là một bước tiến quan trọng trong hướng đi đúng đắn này”.
Ngọc bích nằm trong số những nguyên liệu nền được sử dụng rộng rãi và ít tốn kém nhất để sản xuất đèn LED, vì thế phát hiện của giáo sư Wetzel có thể là một tín hiệu quan trọng cho sự phát triển và thay đổi nhanh chóng của ngành công nghiệp chế tạo đèn LED. Giáo sư cho rằng phương pháp mới này cũng có thể sử dụng để tăng hiệu suất ánh sáng của đèn LED đỏ và xanh da trời.