藍(lán)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(xué)院宣布,將2014年諾貝爾物理學(xué)獎聯(lián)合授予日本科學(xué)家的赤崎勇天野浩以及美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校的美籍日裔科學(xué)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(xiàn),即藍(lán)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(shí)間克服了兩個(gè)重大材料制備工藝難題,一個(gè)是高質(zhì)量氮化鎵薄膜的生長,另一個(gè)是氮化鎵空穴導(dǎo)電的調(diào)控。為了前者,他通過多達(dá)500次的試驗(yàn),終于在普通藍(lán)寶石基片上獲得高電子遷移率的氮化鎵薄膜。而后一個(gè)問題,則是因?yàn)樗l(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(lán)色二極管材料。1994年4月,當(dāng)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(lán)色激光器那一瞬間,整個(gè)會議廳的科學(xué)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(jī)構(gòu)都有合作關(guān)系,他除了在復(fù)旦大學(xué)擔(dān)任教育部先進(jìn)照明技術(shù)工程研究中心的顧問,還在上海的不少機(jī)構(gòu)都擔(dān)任了顧問,定期進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。至今他除了在圣塔芭芭拉分校任職以外,還運(yùn)行著一個(gè)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(xiàn)顯而易見:藍(lán)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。或者與原有的紅光LED和綠光LED一起產(chǎn)生白光和其他各種顏色的光。藍(lán)光LED也有另外的應(yīng)用,比如,藍(lán)光光盤,從藍(lán)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(jìn)綠色能源開發(fā)進(jìn)程。
獲獎原因
三位獲獎?wù)咴诎l(fā)現(xiàn)新型高效、環(huán)境友好型光源,即藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)方面做出巨大貢獻(xiàn)。在藍(lán)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?yàn)榻衲甑闹Z貝爾物理學(xué)獎,人們在制造節(jié)能光源方面進(jìn)入了“自由之境”。雖然這三位科學(xué)家因?yàn)榘l(fā)明藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)獲得諾獎讓人大跌眼鏡,但正是因?yàn)檫@一發(fā)明,人類可以制造出任何想要的LED光——藍(lán)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?yàn)樗{(lán)光二極管的出現(xiàn),人們還可以補(bǔ)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(jìn)入自由的境界。
令人關(guān)注的,是這一獲獎項(xiàng)目傳遞的信息:諾貝爾物理學(xué)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(yīng)用性研究。
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