Более чем столетняя история создания эффективных и экономичных источников света берет свое начало от первых электрических лампочек. Качественно иной путь решения проблемы был найден после обнаружения светового излучения новыми полупроводниковыми соединениями — фосфидом и арсенидом галлия и их твердыми растворами. В итоге были созданы светодиоды — полупроводниковые приборы с двумя контактами, преобразующие энергию электрического тока в световую.
В начале 90-х годов светодиоды превзошли лампы накаливания по величине светового коэффициента полезного действия для всех цветов видимого диапазона и этот параметр продолжает быстро расти.
Области практического применения цветных и белых светодиодов обширны: освещение улиц, жилых помещений, теплиц, железнодорожных вагонов, метро, воздушных и морских суден (например, одна светофорная секция, изготовленная из светодиодов дает экономию 60 долл. США в год); внутреннее и наружное освещение, индикаторные лампочки и светящиеся приборные панели в автомобилях, автобусах, трамваях, троллейбусах, самолетах; изготовление безопасных шахтерских фонарей; увеличение емкости накопителей на компакт-дисках и цифровых видеодисках, находящих массовое применение в технике звукозаписи и в персональных компьютерах.
Кроме значительной экономии электроэнергии и большого срока службы (десятки лет против 3—4 тыс. часов для ламп накаливания), основными достоинствами источников света на базе светодиодов являются: высокая эффективность и однородность светового потока; использование низковольтного электропитания (3,5-12 В); пожаро-взрывобезопасность; малая инерционность и тепловыделение; экологическая чистота (отсутствие в конструкционных материалах ртути, ее соединений и др. тяжелых металлов; малые габариты, конструкционная гибкость; возможность построения источников излучения высокой яркости различного спектра (от красного до фиолетового/белого).
На рынке высокоярких светодиодов, пригодных для применения в светотехнических приборах, сейчас действует не менее 25 крупных фирм. Лидерами на этом направлении являются фирмы Японии, США, Германии, Кореи. Японская фирма Nichia, известная пионерскими работами в области мощных эффективных сине-зеленых светодиодов, за несколько лет увеличила выпуск подобных приборов с единичных опытных образцов до 10 миллионов штук в месяц в 1997 году.
По оценкам ученых, внедрение светодиодов в светотехнику происходит сейчас быстрее, чем в свое время транзисторов в радиоэлектронику. Столь высокие темпы естественны, поскольку транспортные и железнодорожные системы, средства управления дорожным движением, информационные табло и другие перспективные рынки сбыта этих изделий оцениваются в десятки миллиардов долларов. Если в 1996 году объем продаж нитридных материалов, структур и приборов составлял 220 млн. долл., то в 2000 году — 990 млн. долл., а на 2003 год запланирован объем 3 млрд. долл.
Достойное положение на этом быстро развивающемся рынке может занять и отечественная промышленность. В Украине сохраняется значительный научно-технический потенциал в области выращивания кристаллов сапфира для изготовления подложек (Институт монокристаллов НАН Украины, г. Харьков; научно-производственная фирма «Технокристалл», г. Ужгород) и создания гетероструктур (АО «Квазар», г. Киев). Имеется и первоклассная оптико-механическая промышленность («Арсенал», г. Киев), а также сырьевая база для выращивания кристаллов сапфира (Донецкий химкомбинат).
Общая стоимость проекта по выпуску светодиодов на базе современных гетероструктур оценивается в 5—7 млн. долл. США, что позволит производить 60 миллионов светодиодов в год. Более прибыльного проекта в мире высоких технологий сегодня не существует.
Разработка нового поколения светодиодов и их массовое применение в науке и технике исключительно перспективны. Между тем разрыв в уровне проводимых научных и технических работ в этом направлении в Украине по сравнению с прогрессом, достигнутым в США и Японии, быстро увеличивается. Поэтому необходимо принимать государственную программу развития этой жизненно важной отрасли. К примеру, американская программа промышленного выпуска современных светоизлучающих приборов и устройств с их использованием, рассчитанная до 2010 года, предполагает получить экономию такого количества электроэнергии, которое производят 100 атомных электростанций.
Россия готова предоставить Украине кредит в размере 44 млн. долл. США сроком на шесть лет для достройки и ввода в эксплуатацию второго энергоблока Хмельницкой АЭС и четвертого энергоблока Ривненской АЭС. Учитывая волну общественного протеста против этих действий, не стоит ли всесторонне проанализировать вопрос о целесообразности такого энергетически и экономически расточительного, экологически небезопасного пути развития нашей энергетики?