開啟第二次照明革命 三位日本學者分享諾貝爾物理學獎

2014年諾貝爾物理學獎授予發(fā)明了新型節(jié)能環(huán)保光源高亮度藍光二極管（LED）的三位科學家。

光源革命進程

　　1990年代早期，當明亮的藍色光從赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）和中村修（Shuji Nakamura）的半導體中發(fā)出，他們徹底革新了光源技術。

　　北京時間10月7日下午，2014年諾貝爾物理學獎授予日本科學家赤崎勇、天野浩和日裔美國科學家中村修二，以獎勵他們發(fā)明了新型節(jié)能環(huán)保光源高亮度藍光二極管（LED）。高亮度藍光LED具備新的光源產(chǎn)生方式，隨著LED燈的出現(xiàn)，我們有了更持久、更有效的替代光源。

　　全世界有超過15億人缺電，LED燈為提高他們的生活質(zhì)量帶來了希望。該燈耗能極低，其可以由當?shù)乇阋说奶柲芄╇姟１M管發(fā)明藍色LED燈還不到二十年，但它為我們創(chuàng)造的白光極大造福了人們的生活。

　　藍光二極管發(fā)明使得白光LED等的制備成為可能，藍光、紅光、綠光混合后，就成為白色光源。其中藍光的能量最強，研發(fā)難度最大。

　　發(fā)紅光和綠光的二極管早已發(fā)明出來，但一直沒有發(fā)藍光的二極管。雖然科學界和工業(yè)界付出巨大努力，但由于技術原因，長達60年的時間中，藍光LED遲遲未能問世。上世紀90年代早期，當明亮的藍色光從半導體中發(fā)出，光源技術得到了革命。

　　所有人都失敗了，但他們最終成功了。赤崎勇和天野浩在名古屋大學工作，中村修受雇于日本德島市的一家日亞化學小公司。他們的發(fā)明是革命性的，意味著白熾燈泡照亮了20世紀，LED燈將照亮21世紀。

　　白光LED燈可以持久而高效地發(fā)出明亮的白光。它們的效率仍在不斷地提高，每單位電能（以瓦特計算）產(chǎn)出的光通量（以流明計算）越來越高。最近的記錄已經(jīng)突破了300流明/瓦，這相當于16個普通燈泡或接近于70個熒光燈。

　　世界上約四分之一的電能被用于照明，LED有助于節(jié)約地球資源。不僅如此，LED燈壽命長達10萬小時，而白熾燈僅有1,000個小時，熒光燈為10000小時，因此LED燈的使用可以大大減少材料損耗。

　　在當天的頒獎結(jié)束后，諾貝爾委員會成員、瑞士皇家科學院的物理學家Per Delsing在接受采訪時說：“我真心認為阿爾弗雷德·諾貝爾會對這個頒獎結(jié)果感到很高興，這的確是了不起的發(fā)明，的確能造福大多數(shù)的人。我們周圍到處都是人工照明。這能讓人工照明比之前的那些光源更加高效，這也能避免一些其他問題，比如熒光照明會用到水銀，但是人工照明不會，我們能避免水銀。當然還有其他的作用，或許在現(xiàn)在看來作用還不那么大，但是在未來，可能我們可以發(fā)明給水殺菌消毒的手提設備。”

　　獲獎者簡歷：

　　赤崎勇（Isamu Akasaki）是日本工程學、物理學家，1929年出生于日本Chiran。1964年獲得日本名古屋大學（Nagoya University）博士學位。曾任松下電器研究員，現(xiàn)任名城大學終身教授、名古屋大學特聘教授。文化勛章得主、文化功勞者。赤崎勇開發(fā)了氮化鎵結(jié)晶化技術，并完成世界第一個高亮度的藍色發(fā)光二極管。名古屋大學東山校區(qū)特別開辟「赤崎記念研究館」以紀念其功績。

　　天野浩（Hiroshi Amano）是日本工程學家，1960出生于日本濱松市(Hamamatsu)。1989年在日本名古屋大學獲得博士學位，是名古屋大學的教授。

　　中村修二（Shuji Nakamura）是日裔美國科學家，電子工程學家，1954年出生于日本伊方町(Ikata)。他是高亮度藍色發(fā)光二極管與青紫色雷射二極管的發(fā)明者，世稱「藍光之父」。1994年在日本德島大學(University of Tokushima)獲得博士學位。現(xiàn)任美國加州大學圣塔芭芭拉分校教授。2009年，中村修二獲得日本人首座哈維獎。

　　（本文部分參考諾貝爾獎委員會官方新聞稿）

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