LED的構(gòu)造

　　LED是由正孔(電子缺損部分)多的P型半導(dǎo)體和電子多的N型半導(dǎo)體結(jié)合制成的，加上一定以上的電壓之后，兩個(gè)半導(dǎo)體的結(jié)合面發(fā)光。并且，與傳統(tǒng)光源白熾電燈泡以及熒光燈相比，LED具有許多優(yōu)點(diǎn)。

　　首先，耐用時(shí)間長(zhǎng)，是白熾電燈泡的數(shù)十倍。消費(fèi)電力少，只有白熾電燈泡的幾分之一而已。此外，發(fā)熱少，從加入電壓到點(diǎn)亮之間的時(shí)間短。根據(jù)這些長(zhǎng)處，LED首先用于顯示電器產(chǎn)品使用狀況的先導(dǎo)燈，道路的信號(hào)燈，大街上的燈光裝飾等，利用范圍不斷擴(kuò)大。

　　但是，顏色問題一直沒有解決。LED為半導(dǎo)體單元本身發(fā)光，因此，顏色取決于使用什么樣的半導(dǎo)體材料。為此，為了實(shí)現(xiàn)想要得到的顏色，從20世紀(jì)80年代便開始尋找適當(dāng)?shù)牟牧希?0年代終于湊齊了光的三原色紅、藍(lán)、綠。還開發(fā)了橙黃、黃色和紫色等的LED。但是，很難得到這些顏色的中間色。

　　此外，顯示白色的材料也沒有找到，得到白色的方法有下列三種方法;(1)把發(fā)出紅藍(lán)綠三種原色光的LED以不同的強(qiáng)度同時(shí)點(diǎn)亮，(2)藍(lán)色和黃色、綠色和紅色等，成為輔助色的兩個(gè)LED進(jìn)行同樣的做法，(3)把藍(lán)色LED用特殊熒光體包起來(lái)。但是，前兩種方法，分別調(diào)整LED的強(qiáng)度非常困難，第三種方法也有用熒光體能量損失大等難處。

　　劃時(shí)代性成果

　　京大和日亞化學(xué)的LED打破了這種狀況，采用薄藍(lán)寶石結(jié)晶為基板，在那上面使氮化鎵結(jié)晶并形成左右對(duì)稱呈堤壩樣形狀。以往的LED只有一個(gè)平整的面，從這個(gè)面上顯示出一種顏色。而與之相比，此次的LED從堤壩狀構(gòu)造上面發(fā)出的顏色與側(cè)面發(fā)出的顏色不同，把這兩個(gè)顏色混合起來(lái)發(fā)出混合光線。

　　研究小組，此次分別制作了高而窄的堤壩形和低而寬的堤壩形兩種，分別發(fā)出的光為，高的堤壩上面為紅色，側(cè)面為藍(lán)色，低的堤壩上面為黃色，側(cè)面為藍(lán)色。通過變換兩種堤壩構(gòu)造的比率及配置，可以按照各種各樣的比率混合紅藍(lán)黃三種顏色，從而實(shí)現(xiàn)白色以及多彩的中間色發(fā)光。

　　另外，由于不需要使用熒光體，能量效率高。如果這個(gè)LED可以實(shí)用化，除了擴(kuò)展白色LED市場(chǎng)以外，還可以適應(yīng)要求微妙色彩的外科手術(shù)用照明以及作為照相攝影用的光源等，可以發(fā)展到更多用途。