Открытие и первые разработки. 
Светодиоды на основе карбида кремния (SiC)

Впервые излучение света полупроводниковыми структурами было экспериментально обнаружено в начале XX в. В 1907 г. Генри Джозеф Раунд проверял возможность применения кристаллов карбида кремния (SiC), или, как его тогда называли, — карборунда, в качестве выпрямляющих твердотельных детекторов. Позднее эти детекторы получили название «кристаллических детекторов». Они использовались как демодуляторы радиочастотных сигналов в первых радиоприемниках. Работа кристаллических детекторов была впервые продемонстрирована в 1906 г. В то время структуры типа «кристалл-точечный металлический контакт» часто исследовались в поисках альтернативы дорогим вакуумным диодам, впервые появившимся в 1904 г. и потреблявшим много электрической энергии. При работе с кристаллами карборунда Раунд заметил свечение [3]. Фактически именно с этого момента и начинается история светодиодов. Правда, в те времена не существовало точных методов определения свойств материалов, что не дало возможности объяснить физику процесса излучения света. Тем не менее Раунд немедленно доложил о своих наблюдениях редакторам журнала «Электрический мир» [3].

В 1928 г. Олег Владимирович Лосев опубликовал результаты своих исследований явления люминесценции, наблюдаемого в выпрямляющих диодах на основе SiС, используемых в качестве демодуляторов в радиосхемах, на переходах металл-полупроводник. Данные эксперименты он проводил в 1923 г. Лосев установил, что излучение света в одних диодах возникает только при их смещении в обратном направлении, а в других — при смещении как в прямом, так и в обратном направлениях. Таким образом был открыт эффект прямого преобразования энергии электрического тока в световую. Это явление получило название электролюминесценции [3].

Однако мощность излучения и КПД источника света на основе SiC были настолько малы, что он представлял лишь научный интерес, хотя Лосев уже тогда предположил возможную область применения открытого им эффекта. Он пытался найти причину возникновения люминесценции, предположил, что данное явление «очень похоже на процесс испускания холодных электронов», и обнаружил, что процесс появления и исчезновения свечения в диодах на основе SiC происходил очень быстро, что делало возможным изготовление на их основе так называемых «световых реле». Несколько позднее, в конце 30-х гг. XX в., в своих работах О. В. Лосев указал, что свечение возникает в кристалле на границе между pи n-областями [3, 4].

К концу 60-х гг. были разработаны технологии получения пленок SiC и изготовления на их основе полупроводниковых устройств с p-n-переходом [3, 5, 6]. Диоды из карбида кремния были прародителями современных светодиодов на основе голубого свечения. К сожалению, SiC является непрямозонным полупроводником, поэтому вероятность межзонных оптических переходов в нем очень мала. Как следствие, эффективность таких светодиодов крайне низкая, она составляет сотые, а то и тысячные доли процента. Лучшие светодиоды на основе SiC излучали свет с длиной волны 470 нм и имели значения КПД порядка 0,03% [3, 7]. К началу 90-х гг. выпуск светодиодов на основе SiC голубого свечения был практически прекращен, поскольку этот материал не мог дальше конкурировать с полупроводниковыми материалами типа AIIIBV.