Une LED (ou DEL pour nos amis anglais) signifie diode électroluminescente, c’est une diode semi-conductrice qui s’allume lorsqu’une tension est appliquée et qui est utilisée partout dans nos appareils électroniques, de l’éclairage Led aux derniers écrans de télévision intelligentes.
Mais que connaissez-vous de cette technologie au juste ?
Comment fonctionne une LED ?
Comparons le fonctionnement de la diode électroluminescente à celui de l’ancienne ampoule à incandescence.
L’ampoule à incandescence fonctionne en faisant passer l’électricité à travers un filament qui se trouve à l’intérieur de l’ampoule de verre.
Le filament s’échauffe et s’illumine, ce qui crée de la lumière, mais aussi beaucoup de chaleur (si vous ne me croyez pas, mettez vos doigt sur une ampoule qui a chauffé des heures durant).
L’ampoule à incandescence perd environ 98 % de son énergie à produire de la chaleur, ce qui la rend très inefficace.
Les LED font partie d’une nouvelle famille de technologies d’éclairage appelée éclairage à semi-conducteurs et font partie d’un produit bien conçu ; les LED sont relativement froides au toucher.
Au lieu d’une seule ampoule, dans une lampe LED, il y aura un multiple de petites diodes électroluminescentes.
Les LEDs sont basées sur l’effet d’électroluminescence, que certains matériaux émettent quand l’électricité est appliquée.
Les DEL n’ont pas de filament qui chauffe, elles sont plutôt éclairées par le mouvement des électrons dans un matériau semi-conducteur, habituellement de l’aluminium-gallium-arsenide.
La lumière est quant à elle émise par la jonction p-n de la diode.
Découverte de la LED
L’électroluminescence, phénomène naturel sur lequel repose la technologie LED, a été découverte en 1907 par Henry Joseph Round, chercheur radio britannique et assistant de Guglielmo Marconi, alors qu’il expérimentait le carbure de silicium et une barbe de chat.
Dans les années 1920, le chercheur russe Oleg Vladimirovitch Losev étudiait les phénomènes d’électroluminescence dans les diodes utilisées dans les appareils radio.
En 1927, il a publié un article intitulé Luminous carborundum [carbure de silicium] détecteur et de détection avec des cristaux sur ses recherches, et bien qu’aucune LED pratique a été créé à ce moment-là basé sur son travail, ses recherches ont influencé les futurs inventeurs.
Des années plus tard, en 1961, Robert Biard et Gary Pittman ont inventé et breveté une DEL infrarouge pour Texas Instruments.
C’était la première LED, cependant, étant infrarouge, elle se trouvait au-delà du spectre de la lumière visible.
Les humains ne peuvent pas voir la lumière infrarouge. Ironiquement, Baird et Pittman n’ont inventé qu’accidentellement une diode électroluminescente alors que les deux hommes essayaient en fait d’inventer une diode laser.
De là née la première LED « visible »
En 1962, Nick Holonyack, ingénieur-conseil pour General Electric Company, invente la première LED à lumière visible.
C’était une LED rouge et Holonyack avait utilisé du phosphure d’arséniure de gallium comme substrat pour la diode.
Holonyack a gagné l’honneur d’être appelé le « Père de la diode électroluminescente » pour sa contribution à la technologie. Il détient également 41 brevets et ses autres inventions comprennent la diode laser et le premier gradateur de lumière.
En 1972, M. George Craford, ingénieur électricien, invente pour la société Monsanto la première LED de couleur jaune utilisant du phosphure d’arséniure de gallium dans la diode. Craford a également inventé une LED rouge 10 fois plus brillante que celle de Holonyack.
Il est à noter que la société Monsanto a été la première à produire en série des LED visibles.
En 1968, Monsanto a produit des LED rouges utilisées comme indicateurs. Mais ce n’est que dans les années 1970 que les LED sont devenues populaires lorsque Fairchild Optoelectronics a commencé à produire des dispositifs LED bon marché (moins de cinq cents chacun) pour les fabricants.
En 1976, Thomas P. Pearsall a inventé une DEL à haut rendement et extrêmement brillante pour la fibre optique et les télécommunications par fibre optique. Pearsall a inventé de nouveaux matériaux semi-conducteurs optimisés pour les longueurs d’onde de transmission des fibres optiques.
En 1994, Shuji Nakamura a inventé la première LED bleue en utilisant du nitrure de gallium.