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新时代之光 蓝色LED改变生活

(2014-10-20 16:16:27)
标签:

蓝色led

科学

照明

诺贝尔

分类: 科学

一通上电,发出蓝光的半导体即成为终极照明。荣获诺贝尔物理学奖的日本名城大学教授赤崎勇、名古屋大学教授天野浩和美国加利福尼亚大学教授中村修二发明的蓝色发光二极管(LED)开创了颠覆传统概念的“光之新世界”,催生出节能且长寿命的照明和显示器等新产业。
 
新时代之光 <wbr>蓝色LED改变生活

大约在25年前,实验中蓝色LED第一次闪烁,回顾当时的情景,赤崎教授说:“那是闪闪发光一般的蓝色。我激动得手都颤抖了。”

 

当时,LED已经有红色和绿色。虽然LED的实际应用较早,但在同时相加能发出白色光的三原色中,还有蓝色的LED没有开发出来。世界各地的研究人员已经展开了开发蓝色LED的竞争。

 

当时,研究人员所注意到的会发出蓝色光的是氮化镓、碳化硅和硒化锌三种物质。其中,已经做出了蓝色LED的氮化镓不仅非常坚硬,而且开始熔化的温度高达摄氏2500度以上,难以使用。为了获得美丽的蓝色LED,需要制造出高品质的半导体结晶,按照当时的技术,这是非常难的,甚至有人断言称“在20世纪开发出是不可能的”。人们认为“氮化镓没有前途”,世界各地的研究人员一个个地放弃了开发研究。


相反,当时在松下电器产业(现松下)工作的赤崎先生不顾周围的一片反对之声,依然执着于开发工作,他认为正因为氮化镓的难度,才具有实现蓝色LED的可能性。后来,赤崎先生辞去公司工作,赴名古屋大学担任教授,与当时就在大学的天野教授一起向制造美丽的结晶挑战。

 

虽然他们在国际学会上发表了“利用氮化镓的蓝色LED”研究内容,但反响平平。即便如此,他们依然吃住在研究室,反复进行实验。他们想出了一个方法,即要制造出美丽的结晶需喷吹低温铝,在其上再重叠氮化镓。但因为没有找到最适条件,反复进行实验却反复失败。

 

有一天,碰巧电炉有故障,温度上升不了,他们在这种状态下试着使用,却偶然地获得了质优的结晶。他们严格筛选最优条件,最终于1985年在稳定状态下制出了美丽的结晶。

 

4年后,又在上述结晶中添加镁,在世界上首次完成了LED不可或缺的氮化镓结晶的制作。这是努力进取型的赤崎教授与实验技能优秀的天野教授齐心协力开发的研究成果。

 

而另一方面,开辟出一条将利用氮化镓制造的蓝色LED投入批量生产的道路的,是中村先生。

 

在制作高品质的结晶非常困难的过程中,中村注意到了在学会上看到的以其它结晶装置为基础发明的“TWO FLOW方式”这一技术,从而让美丽的结晶投入了批量生产。成果于1991年发布。将不反应的气体从上吹入,并进行控制,以使横向流入的原料气体固定于基板上,从而能够制作出缺陷少的结晶。通往已确立批量生产技术的工业应用的道路变得更加宽广了。


(本译作转自翰文网www.cnposts.com 翻译练习&译作展示平台)

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