诺贝尔自然科学奖的冷思考
诺贝尔物理奖——
高亮度蓝色发光二极管

“白炽灯照亮了20世纪,那么21世纪将是被蓝色发光二极管(LED)灯照亮的。”诺贝尔奖评选委员会在关于今年诺贝尔物理奖的获奖成就声明中这样指出。
复旦大学光源与照明工程系副教授张善端告诉记者:“蓝光LED是一项重大的发明,其核心内容是发出蓝光的氮化镓半导体材料和器件的制备方法。蓝光LED的发明之所以如此重要,是因为它是基于半导体发光的白光拼图中最重要的一块,既可以用蓝光激发绿光和红光荧光粉获得白光,又可以用多种颜色的LED芯片合成白光,带来了普通照明领域的一场革命。”
据了解,蓝光LED是一个长期性难题,曾令无数科学家铩羽而归。“在蓝光LED发明之前的30年内,红色和绿色的发光二极管已经发明,独缺合成白光的三原色中的蓝色。科学界和产业界主要关注基于硫化锌和硒化锌的发光材料,研究多年而无法获得高亮度蓝光LED。氮化镓晶体由于跟蓝宝石衬底材料的晶格失配很大,当时被认为不可能获得成功,而三位日本科学家通过研究氮化镓材料实现了突破。”张善端说。
如今,蓝色LED不仅为人类省去了10年内更换灯泡的麻烦,而且与人类的日常生活也密切相关。“包括现在手机的屏幕、室内室外显示屏幕、电视机和计算机屏幕、蓝光光盘等,都是用LED做的。”复旦大学物理系教授施郁说,“在很多缺少能源的地区,LED灯依靠当地的太阳能就能使用,相当于提供了一个低能耗、高效率的光源。”
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