【2014諾貝爾獎】物理學獎

2021-02-15 北理科協

  2014年諾貝爾物理學獎得主的貢獻是發明了一種高效而環保的光源——藍色發光二極體(LED)。繼承阿爾弗雷德·諾貝爾的精神,本次獎項獎勵的是一項對全人類帶來巨大益處的發明;藍光LED的出現使得我們可以用全新的方式創造白光。隨著LED燈的誕生,我們有了更加持久、更加高效的新技術來替代古老的光源。

赤崎勇

  日本工程學、物理學家,曾任松下電器研究員,現任名城大學終身教授、名古屋大學特聘教授。文化勳章得主、文化功勞者。 赤崎勇開發了氮化鎵結晶化技術,並完成世界第一個高亮度的藍色發光二極體。名古屋大學東山校區特別開闢「赤崎記念研究館」以紀念其功績。

天野浩

  日本工程學家,專長半導體器件製造,現任名城大學、名古屋大學教授。

中村修二

  日本電子工程學家,高亮度藍色發光二極體與青紫色雷射二極體的發明者,世稱「藍光之父」。現任美國加州大學聖塔芭芭拉分校教授、愛媛大學客座教授。 2009年,中村修二獲得日本人首座哈維獎。 

  當赤崎勇(Akasaki Isamu),天野浩(Amano Hiroshi)和中村修二(Nakamura Shuji)在20世紀90年代初期用半導體中發出一道藍光時,他們在發光技術的基礎領域開啟了一次轉型。紅光和綠光LED當時已經問世很久,但是沒有藍光LED的存在,白光燈就無法製造出來。儘管在科學界和工業界都為此付出了巨大的努力,但30年間,藍光LED都是一項艱巨的挑戰。
  在其他人都失敗之時,他們成功了,赤崎勇與天野浩在名古屋大學共同奮鬥,中村修二則是日亞化學——德島市一家的小公司——的僱員。他們的發明是革命性的。白熾燈泡點亮了20世紀,而21世紀將由二極體點亮。
  白光二極體燈發出明亮的白光,既持久又節能。它們一直在被改進,每個電力輸入單位(以瓦特計)帶來的光通量(以流明計)更高,同時更高效。最近的紀錄是剛剛超過300流明/瓦特,而白熾燈的效率只有16流明/瓦特,而螢光燈的效率也不過70流明/瓦特。由於全球電力的近1/4都用在照明上,LED為節約地球資源貢獻良多。鑑於LED的使用壽命可達10萬小時——而白熾燈只可用1000小時,螢光燈可用10000小時——照明材料的消耗也節約下來了。
  在提高全球15億無法接受電網供應的人們的生活質量方面,LED燈有著明朗的前途——由於所需的能量較低,廉價的本地太陽能就能給LED燈供能。儘管藍光LED僅僅被發明了20年,但它已帶來了一種全新的白光生產方式,我們全部人都因此受益。

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