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一个小小的蓝色闪光竟然能改变全世界的照明，这蓝色LED可真是点亮了二十一世纪的火种。但它的诞生过程实在太艰难了。早期的LED只有红色和绿色，它们不仅很亮还特别耐用，能用上十万小时，所以常用在指示灯、计算器和手表上。不过我们都知道，自然界里要调出所有颜色，必须把红、绿、蓝三原色混合起来，所以当时很多科学家都想研发出蓝色LED，希望拿到这颗科技明珠。可惜大家都失败了，甚至有人说这东西根本造不出来。
要弄明白为什么难，我们先看一个简单原理。原子里的电子都待在各自的轨道上。如果同一种原子离得很远，它们的轨道都一样。但当很多原子凑在一起变成固体时，外层电子会受到其他原子核的吸引，轨道就会变化，形成紧密排列的价带和导带。金属的架带没有填满电子，一加电场，电子就能跳到空位里，这样电流就通了。绝缘体就不行，因为架带里没有空位，而且和导带之间的空隙太大，电子跳不过去，所以电流传不了。半导体和绝缘体很像，但它的空隙比较小，一部分电子可以从价带跳到导带上，这样也能导电。不过这种纯半导体导电能力很弱，所以要掺一些其他元素的原子来增强导电。
比如在纯硅里加点磷原子，这样就会多出一个电子放在架带里，只要一点能量就能让它跳进导带，导电就容易了。这种叫N型半导体。另一种相反的叫P型半导体，它掺的是硼原子，结果就少了一个电子，这使得能级很不稳定，受到能量刺激也能导电。把这两种半导体放在一起，就算不通电，N型里的电子也会往P型扩散。随着电场增强，电子就动不了了，形成一个耗尽层。要是我们把电极反过来，耗尽层就会缩小，电子又从N型流向P型，这个过程中带系的能量就会以光的形式放出来，发光二极管就这样诞生了。带系的大小决定了光的颜色，在可见光谱里，越靠近蓝色需要的能量就越大。如果晶体有一点缺陷，电子的流动就被破坏，能量就不发光了，而是变成热散掉。所以想造蓝色LED，就得有几乎完美的晶体结构。
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