2014年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予日本名古屋大學(xué)的赤崎勇，天野浩以及美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校的中村修二，以表彰他們?cè)诎l(fā)明一種新型高效節(jié)能光源方面的貢獻(xiàn)，即藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)。根據(jù)阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑：諾貝爾獎(jiǎng)授予那些對(duì)全人類(lèi)的福祉作出重大貢獻(xiàn)的成就，通過(guò)藍(lán)色LED技術(shù)的應(yīng)用，人類(lèi)可以使用一種全新的手段產(chǎn)生白色光源。相比舊式的燈具，LED燈具有更加持久且高效的優(yōu)點(diǎn)。
2014年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予日本名古屋大學(xué)的赤崎勇，天野浩以及美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校的中村修二，以表彰他們?cè)诎l(fā)明一種新型高效節(jié)能光源方面的貢獻(xiàn)，即藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)。根據(jù)阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑：諾貝爾獎(jiǎng)授予那些對(duì)全人類(lèi)的福祉作出重大貢獻(xiàn)的成就，通過(guò)藍(lán)色LED技術(shù)的應(yīng)用，人類(lèi)可以使用一種全新的手段產(chǎn)生白色光源。相比舊式的燈具，LED燈具有更加持久且高效的優(yōu)點(diǎn)。
紅色與綠色發(fā)光二極管已經(jīng)伴隨我們超過(guò)半個(gè)世紀(jì)，但我們還需要藍(lán)光的到來(lái)才能徹底革新整個(gè)照明技術(shù)領(lǐng)域，因?yàn)橹挥型暾牟捎眉t，綠，藍(lán)三原色之后，我們才能產(chǎn)生照亮我們世界的白色光源。但盡管工業(yè)界和學(xué)界付出了巨大的努力，但產(chǎn)生藍(lán)色光源的技術(shù)挑戰(zhàn)仍然持續(xù)了超過(guò)30年之久。
當(dāng)時(shí)，赤崎勇和天野浩在日本名古屋大學(xué)工作，而中村修二當(dāng)時(shí)則在位于四國(guó)島上的德島市內(nèi)一家名為“日亞化學(xué)”(Nichia Chemicals)的小公司工作。當(dāng)他們通過(guò)半導(dǎo)體產(chǎn)生出藍(lán)色光源時(shí)，照明技術(shù)革命的大門(mén)打開(kāi)了。白熾燈照亮了整個(gè)20世紀(jì)，而21世紀(jì)將是LED燈的時(shí)代。
一個(gè)發(fā)光二極管由數(shù)層半導(dǎo)體材料構(gòu)成。在LED燈中，電能被直接轉(zhuǎn)換為光子，這大大提升了發(fā)光的效能，因?yàn)樵谄渌麩艟呒夹g(shù)中，電能首先是被轉(zhuǎn)化為熱，只有很小一部分轉(zhuǎn)化成了光。白熾燈和鹵鎢燈一樣，電流被用于加熱一根燈絲，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光。
在日光燈管中(此前這種燈泡曾經(jīng)被稱(chēng)為低耗能燈泡，但隨著LED燈技術(shù)的出現(xiàn)，這一名稱(chēng)失去了意義)，氣體進(jìn)行放電，在此過(guò)程中同時(shí)發(fā)熱并發(fā)光。
一個(gè)發(fā)光二極管由數(shù)層半導(dǎo)體材料構(gòu)成。在LED燈中，電能被直接轉(zhuǎn)換為光子，這大大提升了發(fā)光的效能，因?yàn)樵谄渌麩艟呒夹g(shù)中，電能首先是被轉(zhuǎn)化為熱，只有很小一部分轉(zhuǎn)化成了光。白熾燈和鹵鎢燈一樣，電流被用于加熱一根燈絲，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光。 在日光燈管中(此前這種燈泡曾經(jīng)被稱(chēng)為低耗能燈泡，但隨著LED燈技術(shù)的出現(xiàn)，這一名稱(chēng)失去了意義)，氣體進(jìn)行放電，在此過(guò)程中同時(shí)發(fā)熱并發(fā)光。
因此，新型的LED燈相比舊式的燈具，實(shí)現(xiàn)相同發(fā)光效率所消耗的能源就要低得多。另外，LED技術(shù)目前仍在不斷被改進(jìn)，其發(fā)光效率還在不斷提升。最新的記錄已經(jīng)突破了300流明/瓦，而一般的燈泡這一指標(biāo)是16，日光燈則是70。考慮到目前全球有大約1/4的電力用于照明目的，高效節(jié)能的LED燈技術(shù)對(duì)于全球的節(jié)能工作具有重大意義。
因此，新型的LED燈相比舊式的燈具，實(shí)現(xiàn)相同發(fā)光效率所消耗的能源就要低得多。另外，LED技術(shù)目前仍在不斷被改進(jìn)，其發(fā)光效率還在不斷提升。最新的記錄已經(jīng)突破了300流明/瓦，而一般的燈泡這一指標(biāo)是16，日光燈則是70。考慮到目前全球有大約1/4的電力用于照明目的，高效節(jié)能的LED燈技術(shù)對(duì)于全球的節(jié)能工作具有重大意義。
LED技術(shù)與手機(jī)，電腦，以及所有其他基于量子現(xiàn)象原理的現(xiàn)代技術(shù)一樣，源于同樣的工程技術(shù)手段。一根發(fā)光二極管內(nèi)包括幾個(gè)分層：n層帶有多余負(fù)電荷，p層則電子數(shù)不足，你也可以將其理解為這里存在多余的帶有正電的空洞，或“正電穴”。在它們之間是一層活動(dòng)層，當(dāng)向半導(dǎo)體施加一個(gè)電壓，就會(huì)驅(qū)動(dòng)帶負(fù)電的電子層與正電穴層之間的相互作用。當(dāng)電子與正電穴相遇，兩者就會(huì)結(jié)合并產(chǎn)生光線。這一過(guò)程產(chǎn)生光線的波長(zhǎng)完全取決于半導(dǎo)體的性質(zhì)。藍(lán)光波長(zhǎng)很短，只有某些特定材料可以產(chǎn)生這一波長(zhǎng)的光線。
諾獎(jiǎng)得主簡(jiǎn)歷：
赤崎勇(Isamu Akasaki)
赤崎勇(Isamu Akasaki)，日本國(guó)籍，1929年出生在日本知覽町(Chiran, Japan)，1964年于日本名古屋大學(xué)獲得博士學(xué)位。現(xiàn)為日本名城大學(xué)教授、日本名古屋大學(xué)特聘教授。
天野浩(Hiroshi Amano)
天野浩(Hiroshi Amano)，日本國(guó)籍，1960年出生于日本濱松。1989年于日本名古屋大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)為日本名古屋大學(xué)教授。
中村修二(Shuji Nakamura)
中村修二(Shuji Nakamura)，美國(guó)國(guó)籍，1954年出生于日本伊方町(Ikata, Japan)。1994年與日本德島大學(xué)獲得博士學(xué)位。現(xiàn)為美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校教授。