天野浩分享蓝光LED发现经历及LED应用前景

http://nh31.cn/2020-07-31 15:31:07

手机屏、室外大屏幕、照明灯……如今(发光二极管)因其节能高效,在显示器和照明方面的用途越来越广泛。

而为LED大规模使用奠定最重要一块基石的是日本科学家天野浩、赤崎勇和中村修二。2014年,他们因发明蓝色发光二极管(即蓝色LED)共同获得诺贝尔物理学奖。

左起:赤崎勇、天野浩、中村修二

3月11日下午,名古屋大学教授天野浩在上海科学会堂举办演讲,分享了他发现蓝色LED的经历以及LED的应用现状和前景。演讲由上海市人民对外友好协会、上海市白玉兰奖获得者日本联谊会主办。

与当时其他致力于发现蓝色LED的科学家相比,天野浩和他的导师赤崎勇选择的是一种不太被人们看好的化合物作为研究方向。他笑言这也许是一种幸运,让他在竞争者不多的道路上赢得了胜利,但研究过程中的艰苦也可想而知。

“当时我还不是特别了解这项研究有多难,一开始想研究LED显示器,是为了方便世人,基于这样的想法才坚持了下来。”

讲座现场有不少来自复旦、同济、交大物理学专业的学生,天野浩最后的告诫语重心长,“如果你在研究过程中有犹豫,希望你能回到自己梦想的出发点,想想自己为什么要做这项研究。”

天野浩

起初研究方向不被看好

20世纪,人类在照明方面使用的主要是白炽灯。这种19世纪末由爱迪生发明的照明工具,原理是将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源。可想而知,在白炽灯发光过程中,很大一部分能量都变成热能散发掉了,损耗十分严重。

1960年代美国科学家发明了红色LED。与白炽灯相比,LED发光所需电压低、电流小,发光效率也高出不少,成为新一代照明光源的研究热点。

光的三原色是红、绿、蓝。也就是说,这三种颜色的光混合之后,才能产生白色光。红色LED被发明之后,为了让LED实现商用,发明绿色和蓝色LED就成为科学家研究的重点。

1974年,绿色LED被开发出来。之后,科学家把蓝色LED的研究重点放在了碳化硅(SiC)、硒化锌(ZnSe)和氮化镓(GaN)上。


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