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蓝光LED为何获诺贝尔奖青睐?

2014-10-08 作者: 来源: OFweek 半导体照明网 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 10月7日下午,瑞典皇家科学院宣布,将2014年诺贝尔物理学奖联合授予日本科学家的赤崎勇天野浩以及美国加州大学圣巴巴拉分校的美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们在发明一种新型高效节能光源方面的贡献,即蓝色发光二极管(LED),为能源节省开拓了新空间。

  10月7日下午,瑞典皇家科学院宣布,将2014年诺贝尔物理学奖联合授予日本科学家的赤崎勇(IsamuAkasaki),天野浩(HiroshiAmano)以及美国加州大学圣巴巴拉分校的美籍日裔科学家中村修二(ShujiNakamura),以表彰他们在发明一种新型高效节能光源方面的贡献,即蓝色发光二极管(LED),为能源节省开拓了新空间。

  昨天,当赤崎勇、天野浩和中村修二获得诺贝尔物理学奖的消息一公布,复旦大学信息学院院长郑立荣教授第一时间向中村修二教授发出了祝贺。“中村修二是复旦大学顾问教授,信息学院国际学术委员会委员,他在2010年参加我们学院国际评估时,就建议我们要加强光电照明方面的研究。”正在波士顿访学的郑立荣说:“中村教授获奖最大的特点,是他脚踏学术和产业两地,执著地把理论用技术走通,从而实现应用,这恐怕是他得奖的最大的理由。”

  英国剑桥大学教授科林·汉弗瑞爵士(SirColinHumphreys)指出:“这是一项巨大的成就,赤崎勇,天野浩和中村修二当之无愧。他们发明的蓝光LED技术为研发明亮而节能的灯具,更高效的照明技术铺平了道路。”

  将新开发的蓝光LED光源与已有的红光与绿光LED光源结合,人们终于可以通过三原色原理产生更加自然和实用的白光照明光源。这三位获奖人将共同分享800万瑞典克朗(约合120万美元)的奖金。他们也因此与该奖项自1901年颁发以来获奖的共196名德高望重的学者一同被铭记在那长长的榜单之上。

  赤崎勇现年85岁,1964年获名古屋大学博士学位,1981年起任名古屋大学教授,现为日本名城大学终身教授、名古屋大学特聘教授。54岁的天野浩与赤崎勇是师生关系,现为日本名城大学教授。

  赤崎勇和天野浩在氮化镓研究中,首次实现了氮化镓的PN结,为利用氮化镓材料制造蓝色发光二极管奠定了基础。2009年11月10日,赤崎勇获得2009年度京都奖尖端技术领域的奖项。京都奖自1985年始设立,面向尖端技术、基础科学、思想和艺术3大领域,其得主中后有数位又将诺贝尔奖收入囊中。

  不是发现,是影响人类的发明

  “蓝光LED虽然听上去并不是那么玄乎或者高大上,但却是可以对人类社会产生很大影响的成果。”上海交通大学物理系教授季向东表示。

  红色和绿色二极管已经存在了很长时间,但要产生白光,却需要红、蓝、绿三原色同时起作用。原来的二极管因为发光能量太低,所以只能发出红光和绿光,而蓝光意味着需要发出更高能量的光。上世纪80年代末,赤崎勇和天野浩在名古屋大学合作研究,而当时中村修二只是德岛县一家化学公司的雇员。他提出制备氮化镓蓝光发光二极管的设想,仅仅在提出这一设想三年后,中村修二便在《应用物理快报》上发表了生平第一篇英文文章:一种用于生长氮化镓新颖的金属有机物化学气相沉积法。论文一发表便轰动了世界半导体产业界和科学界——当时世界上很多大公司和著名大学科研机构都在为半导体蓝光光源薄膜材料的制备工艺头痛不已,而氮化镓正是III-V族半导体材料中最具有希望的宽禁带光学材料。

  随后,赤崎勇、中村修二、天野浩的研究使得人类得以进入一场光源的革命。“正如他们所说的,这不是一个发现,而是一个发明,这需要在材料和器件上有重大突破,走通从理论到应用的路。正是因为这三位学者从不同的方面进行了突破,使得LED照明应用的推广成为可能。”中科院上海技术物理所所长陆卫称,还有很多学者和这三位学者同期在从事蓝光二极管的研究,但都因为无法在材料和器件制造工艺上取得突破而无法实现自己的研究意图,不得不选择放弃。

  这也是为什么,当昨天诺贝尔奖颁奖委员会接通中村修二的电话,告诉他获得今年的诺贝尔物理学奖时,中村修二足足愣了半分钟才反应过来。后来当问他有什么感想时,他停顿了好久连说了几个“是”,然后只说了一句“简直太难以相信了”。据了解,三位科学家正在不断完善自己的成果,以得到更高效的光通量。最新的纪录是300流明/瓦,相当于16个普通灯泡和接近70个荧光灯。据介绍,现在全世界电力消费的四分之一用于照明,而更高效的LED灯有助于节约地球资源。

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