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                    藍光LED研發的歷程

                    字體變大  字體變小 發布日期:2014-10-08  來源:上海新民晚報  瀏覽次數:446
                    核心提示:上世紀50年代末,紅色發光二極管(LED)問世。想要用LED來照明,必須發明藍光LED。因為必須得有紅、綠、藍三原色,才能組成白光,但是藍光LED遲遲造不出來。上世紀70年代初,世界掀起氮化鎵的研究熱潮,而利用它開發出藍光二極管被認為是一個大膽設想。
                         上世紀50年代末,紅色發光二極管(LED)問世。想要用LED來照明,必須發明藍光LED。因為必須得有紅、綠、藍三原色,才能組成白光,但是藍光LED遲遲造不出來。上世紀70年代初,世界掀起氮化鎵的研究熱潮,而利用它開發出藍光二極管被認為是一個大膽設想。經歷了10年左右的嘗試和失敗,大多數科學家都放棄了。
                     
                         赤崎勇、天野浩

                         研究奠定藍光LED的物理基礎
                     
                         1973年,當時在松下電器公司東京研究所的赤崎勇最早開始了藍光LED的研究。他1929年出生于日本,1964年于日本名古屋大學獲博士學位。他曾在松下電器產業公司從事科研工作,現為日本名城大學教授、名古屋大學特聘教授。1982年,22歲的天野浩作為一名本科生加入赤崎勇教授的研究小組,在名古屋大學合作進行了藍光發光二極管中使用材料的基礎性研發。
                     
                         LED同其他半導體一樣,在外加電壓下,電子突破薄薄一層屏障,從富余極跳躍到空缺極,激發出光子,把電能轉化成光能。藍光的光子能量更高。需要在“摻雜”(這樣半導體才能分成正負兩極)中使用前所未知的辦法,才能賦予半導體“更大的活力”。
                     
                         “有一次天野浩他們發現,用電子顯微鏡掃描時,氮化鎵晶體發光更強,從而知道電鏡射出的電子流,可以激活氮化鎵。他們實驗室1992年得到了重大成果。”中科院半導體所研究員李晉閔說。這一成果最終為利用氮化鎵材料制造藍光二極管奠定了物理基礎。
                     
                         中村修二

                         實用化研究引發照明技術革新
                     
                         藍光LED加熒光粉產生白光,作為半導體照明產業的基礎,是中村修二發明的。他當時任職于一家名不見經傳的日亞化學工業公司,他的實用化研究突破了半導體摻雜的瓶頸,讓該公司于1993年首次推出LED照明成品,將這一技術產業化,從而引發了照明技術革新。他也因此被譽為“藍光之父”。他1954年生于日本伊方町,1994年從日本徳島大學獲得博士學位,自2000年以來供職于美國加利福尼亞大學圣巴巴拉分校,現為美國國籍。
                     
                         1993年,中村開發出藍光高亮度發光二極管,由日亞公司申請獲得了專利。同年12月,日亞公司開始生產藍光二極管的照明成品,獲得了巨大利潤。當時這項研發經費大約只有100萬日元,不到10萬元人民幣,現在日亞化學已經是LED領域最牛的公司,還是鋰電池正極材料全球第一的企業。
                     
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