藍光LED為何獲諾貝爾獎青睞?
摘要: 10月7日下午,瑞典皇家科學院宣布,將2014年諾貝爾物理學獎聯(lián)合授予日本科學家的赤崎勇天野浩以及美國加州大學圣巴巴拉分校的美籍日裔科學家中村修二,以表彰他們在發(fā)明一種新型高效節(jié)能光源方面的貢獻,即藍色發(fā)光二極管(LED),為能源節(jié)省開拓了新空間。
通過產(chǎn)業(yè)化推廣照明新技術(shù)
中村修二在短短四年時間克服了兩個重大材料制備工藝難題,一個是高質(zhì)量氮化鎵薄膜的生長,另一個是氮化鎵空穴導電的調(diào)控。為了前者,他通過多達500次的試驗,終于在普通藍寶石基片上獲得高電子遷移率的氮化鎵薄膜。而后一個問題,則是因為他發(fā)現(xiàn)只要控制工藝中的氫氣濃度就可以大規(guī)模地得到藍色二極管材料。1994年4月,當中村修二在美國舊金山舉辦的春季材料會議上打開他發(fā)明的藍色激光器那一瞬間,整個會議廳的科學家們?nèi)缤『⒖礋熁鹨话?,不斷發(fā)出贊嘆的聲音。
據(jù)悉,中村修二和上海不少機構(gòu)都有合作關(guān)系,他除了在復旦大學擔任教育部先進照明技術(shù)工程研究中心的顧問,還在上海的不少機構(gòu)都擔任了顧問,定期進行學術(shù)交流。至今他除了在圣塔芭芭拉分校任職以外,還運行著一個科技公司,通過產(chǎn)業(yè)化來推廣一些照明新技術(shù)。
中村修二發(fā)明的氮化鎵發(fā)光二極管對人類的貢獻顯而易見:藍光LED出現(xiàn)后,可以通過磷激發(fā)出紅光和綠光,從而混合產(chǎn)生白光和其他各種顏色的光?;蛘吲c原有的紅光LED和綠光LED一起產(chǎn)生白光和其他各種顏色的光。藍光LED也有另外的應用,比如,藍光光盤,從藍光LED發(fā)展出的紫外LED也可以高效凈化生活用水;光纖通信的傳輸效率得到提高;超長使用壽命和高電光轉(zhuǎn)換效率的全固態(tài)白光光源將極大促進綠色能源開發(fā)進程。
獲獎原因
三位獲獎者在發(fā)現(xiàn)新型高效、環(huán)境友好型光源,即藍色發(fā)光二極管(LED)方面做出巨大貢獻。在藍光LED的幫助下,白光可以以新的方式被創(chuàng)造出來。使用LED燈,我們可以擁有更持久和更高效的燈光代替原來的光源。
因為今年的諾貝爾物理學獎,人們在制造節(jié)能光源方面進入了“自由之境”。雖然這三位科學家因為發(fā)明藍色發(fā)光二極管(LED)獲得諾獎讓人大跌眼鏡,但正是因為這一發(fā)明,人類可以制造出任何想要的LED光——藍色發(fā)光二極管不僅使得白光可以以一種新的方式創(chuàng)造出來,而且因為藍光二極管的出現(xiàn),人們還可以補齊三原色,使得人類能夠制造的LED光源的光譜范圍更廣,可說是進入自由的境界。
令人關(guān)注的,是這一獲獎項目傳遞的信息:諾貝爾物理學獎近年來似乎日益青睞那些可以給人類生活帶來巨大改變的應用性研究。
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