蓝光LED为什么能获诺奖？

夜未央鱼

今年的诺贝尔物理奖由三位日本科学家共同获得，他们的研究对象是蓝色LED灯，或者叫发光二极管。


　　 蓝色有什么特别之处能够让三位科学家拿到诺奖？因为如果要创造白光LED，蓝色是最后一种必要光源，也是最最难以实现的一种光色。一旦有了白色LED灯，厂商就能用其制造出智能手机和电脑屏幕，LED灯泡也比之前任何一种灯泡更节能使用时间更长。


　　LED可以看做是激活状态下可以发光的半导体。不同的化学成分让LED原件发出不同颜色的光。50年代和60年代的工程师们创造出了第一批LED。早期的版本中，有一种是只有浸入液氮浴中才能工作的激光发射装置。当时的科学家开发出了从红外线发射装置到绿光发射器的所有LED，但就是造不出蓝光LED。因为当时的实验室还无法制成蓝光LED所需要的晶体。


　　任何一个现代白光LED灯泡都可以将50%以上的电能转化为光能，而传统白炽灯泡的转化效率只有4%。除了省钱省电以外，在没有电力供应只能依靠太阳能电池板供电的地区，白光LED灯泡非常具有吸引力，因为这意味着相同的电量，白光LED持续的时间更久，这样晚上孩子也能写作业，天黑以后小生意也能继续经营。


　　LED灯泡的工作时间可以长达十万小时，节能灯泡的工作时间只有一万小时，白炽灯泡更短——一千小时。


　　人们可以很简单地用蓝光LED单元制成白光LED灯泡，工程师用蓝光LED激活灯泡中的某种化学物质，这种物质就能将蓝光转化为白光。


　　三名获奖者中的赤崎勇和天野浩负责研究的是如何制造高质量氮化镓——这是一种在蓝光LED的许多层中都具有的化学物质。之前的红光和绿光LED使用的是容易制造的磷化镓。两人合作发现了通过向氮化镓半导体中加入化学物质提高发光效率的办法，制作出了带有多层氮化镓合金的结构。


　　第三名获奖者中村修二负责研究的也是高质量氮化镓。他也靠自己的努力制成了氮化镓合金结构。


　　中村修二和赤崎勇的团队都将继续他们的研究，目的是研制出效率更高的蓝色LED。中村修二目前在加州大学圣巴巴拉分校担任教授。赤崎勇和天野浩目前在名古屋大学担任教授。


　　诺贝尔委员会说将来的工程师会用红色、绿色和蓝色LED制作出白色可调光色的LED。

温柔老虎

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