第1章 展现光明
光的秘密
我们早就见过发光二极管，却未必知道它为什么发光。
发光二极管（LED）最早于1962年上市，你可以买到你想要的任何型号，但是那个时候LED只能发出暗淡的红光。绿光、黄光和橙光LED随后出现，而蓝光LED直到1989年才进入市场。因此，以下事实可能会让你感到惊讶：1907年问世的第一批LED中有蓝光LED，而且是用砂纸做的。
当然，严格地说它不是用砂纸做的，而是用与许多砂纸相同的原料—合成碳化硅做的。用两根针接触碳化硅晶体，通上电，有时能看到非常暗淡的彩色光芒。碳化硅是一种半导体，与针一起形成二极管（使电流只朝一个方向流动的器件），所以这实实在在就是一只LED。
无线电先驱亨利·约瑟夫·朗德于1907年注意到这种光芒，他发表了一篇短文问谁曾见过这种现象并能给出解释，但没人知道。
半导体的量子力学模型使工程师小尼克·霍洛尼亚克得以设计出具有合适的电特性的LED，从而发出有实用价值的光，这时才促生了第一种在商业上有实用价值的LED。
科学中充满了人们能亲眼看到但直到今天也无法给出满意解释的东西。例如，指南针的针总是指向北方。你也许知道这是由于地球磁场大致沿地球自转轴的方向分布，但地球为什么有磁场，它为什么指向北方，没人知道。我们能观察它、描述它、测量它，却无法解释它。
蓝光特效
一节9伏电池使碳化硅晶体发出一点点微弱的蓝色光芒。这不是电火花现象，而是驱动着所有LED的那种电致发光效应。
“科学中充满了人们能亲眼看到但直到今天也无法给出满意解释的东西。”
水晶之光
像图中这样的大块碳化硅晶体（eBay上偶尔有售）是在高炉中生长出来的，由炉壁材料中的硅和燃煤中的碳化合形成。
如何制造蓝光LED
让碳化硅晶体发出肉眼可见的光芒不算特别困难，但非常费事。我用两根针在晶体上的不同位置反复尝试，最后也只能让它发出一点点光，勉强能看见。eBay上有很多碳化硅晶体出售，我试了其中的几种，没发现哪一种表现得特别突出。为了把针固定住，我用了一种辅助定位装置（从Radio Shack上可以买到），它有两个鳄鱼夹，装在可调节的底座上。电池开始发热时，我才发现应该用胶带使针和鳄鱼夹绝缘，不然定位装置会造成短路！