佐賀県立宇宙科学館の公式Twitterが行った実験動画が話題となっている。実験内容は点灯したままのオレンジ色のLEDを液体窒素に入れてみたというもの。実験ではLEDを数秒ほど液体窒素に漬けておくとLEDの色がなぜかグリーンに変化。Twitterではその原因について探求する流れとなっている（佐賀県立宇宙科学館、Togetter）。
完全に空目 (スコア:1)
なぜか「佐賀県立宇宙軍」に見えてしまった。
県立地球防衛軍 [wikipedia.org]は大分県だったはず。
Re: (スコア:0)
私立喫茶 地球防衛軍はかつて岡山にあって、今は奈良にあるんじゃなかったかな
Re: (スコア:0)
岡山の地球防衛軍は懐かしい。
まさにアレゲな店で、当時パソ通のオフ会で連れてこられた私はメニューの配給食を借りてきた猫の様に黙々と食ってた記憶が。
何℃で動かしてるんだろ? (スコア:0)
普通LEDなんて-40℃程度しか動作保証してないような気もするのだが。
それはともかく、温度によって発光波長や順方向電圧が変化するのは
そういうものだ [rohm.co.jp]という認識なんですが…
# 意外と低温でも明るさが変わらないんだな、という感想
Re: (スコア:0)
動作保証ってのは、例えばLEDだったらスペックの波長が満たされる温度とかだと思うんで
光る範囲の温度、じゃないですよね。
今回は低温側だけど、LED通電発光させながらはんだ付けしたら色が変わった記憶がある
(緑->黄色だったかな?)
>主に、温度が変化することにより半導体の禁止帯幅が変化するため、波長変化が生じる
温度で広がったり狭くなったり
Re:何℃で動かしてるんだろ? (スコア:2)
自分も、昔、LED 光らせ続けてたら、色変わった記憶がある。多分低い抵抗使ったせいで、過電流の熱で温度が上がった結果と思っているんだけど違うかもしれない。
svn-init() {
svnadmin create .svnrepo
svn checkout file://$PWD/.svnrepo .
}
Re: (スコア:0)
車載用・軍事用・航空用とかならともかく、
一般用はそんな温度保証してないのでは？
Re: (スコア:0)
LEDというかダイオードというくくりで見たほうがいいのかもしれないけど
意外とC品って見ないんですよね。大抵-30～-40℃まで使えるI品。
メーカー側として分けるメリットがない…のかなあ？
Re: (スコア:0)
多少変動するのと、色が違うと認識されるほど変化するのとは違うもののような気がする。
オレンジのものが緑ってことは、600nmから500nmへといった程度の変化量です。
一方、リンク先の温度での変動としては0.1nm/℃程度なので、Δ20〜30nm程度。もちろん材料でも違うとも言及はあるけど。
もっと違うことが起きているってのが議論になっているんだとおもうが。
ところでこのオレンジのLEDって単色なのかなぁ。赤と緑の混色だったりすると、赤の光量が減ったためとも考えられるが。
スペクトルの変化がとうなっているかを見れば、エネルギー準位が飛んで変わったのか遷移していったのか、分布が変わったのかで手掛かりは得られそう。
Re: (スコア:0)
現実的なコストで信頼性テストできる温度とか、パッケージのコストから、-40℃になってます。
半導体自体は液体窒素の温度でも大抵動作できますが、パッケージの方がもたない。
信頼性を無視して1回動けばいいなら、結構低温でも動作できますよ。
バンドギャップが変わるから (スコア:0)
色が変わるのはバンドギャップが変わるからだけれど、
なんで温度を下げるとバンドギャップが縮まる方向に変化するのかがわからん。
詳しい人教えて
Re: (スコア:0)
元コメだけれど、
×縮まる
○広がる
青から緑に変化するならこっちだね
Re:バンドギャップが変わるから (スコア:2, 参考になる)
何から突っ込めばいいのやらｗ
まず、
オレンジ色のLEDを液体窒素に入れてみたというもの。
実験ではLEDを数秒ほど液体窒素に漬けておくとLEDの色がなぜかグリーンに変化。
次に、
光は短波長になるほど(赤→緑→青→紫)大きなエネルギーを持つ → より大きなバンドギャップが必要になる。
「青から緑に変化する」なら、バンドギャップは小さくなる方に変化している。
オレンジから緑になるなら、バンドギャップは大きくなる方に変化している。
そして
半導体のバンドギャップエネルギーは温度が上昇することで減少する傾向がある。 [wikipedia.org]
だから、冷やすとバンドギャップが増加し、より波長短い色が発せられるようになるのは、順当と言える。
Re: (スコア:0)
波長が長い方がエネルギー低いから縮まるで合ってない？
Re: (スコア:0)
そのとおりでした。訂正したほうが間違ってるという。
Re: (スコア:0)
うん？
バンドギャップは広がってるから、訂正した方が合ってるのでは？
高温から低温にすることで、
橙色から緑色になって、
長い波長から短い波長になってるんだから、
エネルギーの弱い光からエネルギーの強い光になっていて、
発光のときのエネルギーの差は大きくなっている。
つまり低温にすることでギャップは広くなっている。
間違ってる部分は「青から緑になった」ってところで……。
Re: (スコア:0)
熱励起した電子が減ってバンドギャップが広くなるのでしょうね。
発光色がここまで変化するとは思いませんでした。
もしかしたら、室温では2段遷移でオレンジ発光していて、冷却時には熱励起が電子トラップを先に飽和させたので、2段遷移できなくなって緑色発光になったのでしょうか?
Re: (スコア:0)
色が変わるのはバンドギャップが変わるからだけれど、
なんで温度を下げるとバンドギャップが縮まる方向に変化するのかがわからん。
温度差で結露して氷ができてレンズになるしたら
プリズムぽくなりそうですしねぇ
最初の赤っぽくなるのは
波長の短い青が外に出にくくなったって可能性はありそうですが
冷え切ったときに波長の長い赤が出にくくなるのはわからんですね
コーティング膜の化学組成がわかればなんか分かってくるかも？
Re: (スコア:0)
> 温度差で結露して氷ができてレンズになるしたら
> プリズムぽくなりそうですしねぇ
この人、LEDの発光原理さえ理解できていませんね。
レンズとかプリズム云々とか、コメントの内容は全て間違っています。
LED (スコア:0)
うっかり「レッド」と読むと、グリーン・レッド・オレンジが揃って
♪トリオで変身 トリプルファイター
Re: (スコア:0)
トリプルファイターを戦隊と言ってはいけないのだろうけど、
こういう集団変身特撮でオレンジって珍しいよね。
スーパー戦隊でも4、5人しかいないらしい。
忍者キャプターにはいた。
グランセイザーにもいたような気が。
Re: (スコア:0)
# 笑点は戦隊ではありません
# レッドツェッペリンは赤くない
常識だと思ってた (スコア:0)
これを知らない人が存在する事に驚き。
だが、みんなが特別に無知というわけではなくて
自分の方がみんなと違うんだろうね。
Re:常識だと思ってた (スコア:1)
知ってる人がいるのは驚かなかったが、
常識だと思ってる人がいるのには驚かされるな
Re:常識だと思ってた (スコア:1)
そりゃ日本には1億2000万人も住んでるんですから
LEDと液体窒素持ち歩いてる人だっていますよ
たぶん
Re: (スコア:0)
時々いますよ。俺の知ってる常識が世界の常識だ、的な人。
あなたの周りにいませんか?ネットでも時々見かけます。
ほら、ここにも。
Re: (スコア:0)
「そんなもん常識だろ」と「そんなくだらんこと知るかよ」の
二択しか持ってないような人種は割といるよな
自分に欠けていた知識を自分で得て増やしていくにつれて
そもそもそんな短慮な返しは控えるようになるけど、
「知らない奴の存在に驚いた」段階じゃ先は長すぎるな…
Re: (スコア:0)
{ 既知 ? "常識だろ" : "どうでもいいわ" }
っていう常勝マウントで自己完結してるから
多少知識が増えても自尊心は悪化の一途だろ
知らないのに堂々と後知恵の知ったか垂れる元コメみたいなバカだってザラにいるし
Re: (スコア:0)
お前らみんな知ったかだ
まで読んだ
Re:常識だと思ってた (スコア:1)
液体窒素でどうなるかは知らなかったけど、IFを大きくしていく(すなわち電流制限抵抗一定でVFを上げていく)と、
緑→アンバー→オレンジ→赤
と発光色が変わる
んで、赤のままでしばらく光らせると溶ける
という遊びならやったことがあるので知ってた
Re: (スコア:0)
これを知らない人が存在する事に驚き。
だが、みんなが特別に無知というわけではなくて
自分の方がみんなと違うんだろうね。
ひょっとして、逸般人？
Re: (スコア:0)
ウッキウキだな自分
Re: (スコア:0)
珍しく勝てたぜ感がすごいよな
Re: (スコア:0)
じゃぁ、なんで短波長化するのか教えて。
説明できるよね？
Re: (スコア:0)
「その現象が起こることを知っている」ことと「その理由を説明できる」ことは同じことではないと思いますが？
人類は宇宙の質量やエネルギーが観測できている物の総和よりも大きいことを知っていますが，その理由は知りません．わからない部分をダークマターとかダークエネルギーとか呼んでいるだけ．
温度によるLEDの色変化に関しては，前者は，LEDの電流制限抵抗間違えて加熱させたことがあれば誰でも覚えます．後者は，半導体バンドギャップの温度依存性について，知っていないと無理でしょう．
Re: (スコア:0)
範囲を「常識」だけに絞って言うと、個人的な経験で知られているものよりは、理屈も知れ渡ってるものの方が多いでしょ。
電気抵抗が下がったからです。 (スコア:0)
LEDの発光は、ホールが多いP型と電子が多いn型半導体の接合で作られ
順方向電圧をかけると電子が移動ホール移動して消滅する。
この際に余ったエネルギーが光として発光します。
電気抵抗が下がったため、光が高いエネルギーとして現れたのが色の変化です。
Re: (スコア:0)
ん？
オレンジから緑に遷移したってことは、バンドギャップが広がり電気抵抗は上がったと想定するのが妥当と思いますが？
Re: (スコア:0)
えっと、ここの接合電位差を「電気抵抗によるもの」と言っちゃうのはすんごい違和感があるんだけど、素人に説明するのはそのくらいまで落とさないとだめなのかな。
抵抗成分より定電圧分が格段に大きいから、抵抗の感覚でいると間違った駆動方法を誘発してしまいそう。
Re: (スコア:0)
豆電球の光る理由と勘違いしていませんか？
流石に，LEDの発光現象を電気抵抗で説明してはだめでしょう．物性物理学の試験なら0点です．部分点もあげられない．
格子定数が小さくなったからと思ってた (スコア:0)
熱膨張係数が示すように、液体窒素温度化では格子定数が小さくなり、それに伴い、Vegard則からバンドギャップが広がり、緑にシフトしたのかと思った。
Re: (スコア:0)
ん？
Vegard則とバンドギャップは関係なくね？
面白いが、ただそれだけの話し (スコア:0)
別にどうでもいい話で他の例えであれば
コップに入れた水を冷凍庫に入れたら
「なんと水が固体に変化した！これは驚き！そして、常温に戻すとまた液体になる、何たる奇跡！」
みたいな話。
上の方で、この程度の話で「これ常識だろｷﾘｯ」って人いるけど
いわゆる井の中の蛙程度だろうなｗ
Re: (スコア:0)
「話し」
Re: (スコア:0)
教養があると、どうでもいい話でも興味深い話として解釈できるようになりますよ
嘘だと思うなら、まずは教養を身に着けましょう
Re: (スコア:0)
教養が無いから「興味深い」としか脳みそが返答できないことに気付いてますか
Re: (スコア:0)
お前ら本当にマウント好きなんだな
分光分析した動画もあります (スコア:0)
赤色～黄色 LED は波長がシフトするけど、緑色や青色（と白色）はシフトしないそうです。青と白だけなら
「GaN ってのはそういうもんだ」で済みそうですけど（それでも理由を知りたい）緑色はなぜシフトしないんでしょう？
https://youtu.be/SQW9p5v9Sh4?t=144 [youtu.be]
Re: (スコア:0)
自己レス。最近は緑色 LED も GaN っぽいですね。
https://xtech.nikkei.com/dm/article/WORD/20100722/184372/ [nikkei.com]