藍光LED為何獲諾貝爾獎青睞?
摘要: 10月7日下午,瑞典皇家科學院宣布,將2014年諾貝爾物理學獎聯合授予日本科學家的赤崎勇天野浩以及美國加州大學圣巴巴拉分校的美籍日裔科學家中村修二,以表彰他們在發明一種新型高效節能光源方面的貢獻,即藍色發光二極管(LED),為能源節省開拓了新空間。
另辟蹊徑走別人不走的路
在諾貝爾官網上,可以看到對三位獲獎人的描述——“當赤崎勇和天野浩、中村修二12月初參加諾貝爾頒獎委員會的慶典時,他們應該會注意到斯德哥爾摩街頭的那些燈光,用的就是他們發明的節能LED白光路燈。紅光和綠光二極管已經伴隨我們半個世紀了,但藍光才是真正帶來革命性變化的技術。只有這三原色的燈光才能形成白光,照亮我們的世界。這三位學者在學術研究和工業界的持續努力,解決了這個過去30多年來一直存在的難題……
“他們得獎不在于他們在理論上的突破,而在于他們在材料技術和器件制備上的突破。”復旦大學長期從事光器件研究的陳良堯教授說:“中村修二當年在公司里研究藍光二極管,自己親手改造MOCVD長膜,對長膜機理了解很深入;別人做出來的GaN薄膜質量很差,很多人都放棄了,他做出來的就好,最后一點點地獲得成功。這不能不說是他的一種技術上的突破。”
事實上,很多科學家都知道氮化鎵,物理學上關于這種材料的能帶結構、PN導電類型調控以及發光特性,都有大量的理論和實驗上的成果,真正讓人頭疼的是,要實現這種材料的器件化,必須使基板材料和氮化鎵晶格匹配。當時很多科學家都跟風去開發新半導體材料,正如中村修二后來打趣說,因為大公司的研發力量把新材料開發的山頭都占滿了,他只有另辟蹊徑走別人不走的路。
物理學獎近年更青睞應用研究
當物理學還被很多人認為是玄乎得無法理解的各種粒子時,諾貝爾物理學獎近年來已經不再只頒發給那些對人類對世界認知產生重大影響的基礎研究,而是越來越多地頒發給了那些有實用價值的物理學的發現。
此前,已有海外學者認為藍光半導體發光二極管是今年最可能獲獎的主題。因為諾獎近年來越來越青睞有應用前景、對人類產生很大影響的科研成果。
在2000年,諾貝爾物理學獎的兩位獲得者之一是電氣工程師杰克·基爾比,他因為在集成電路發明的重要貢獻而獲獎。集成電路的發明,顯然給人類社會帶來了很大影響,這是物理學獎首次頒給應用性研究成果。這也被認為是一個信號,即物理學獎不單單是獎勵給那些基礎研究的,諾貝爾委員會也開始意識到一些能夠在人類社會帶來巨大應用和影響的成果是非常重要的。
進入21世紀以來,雖然大多數物理學獎都是頒給基礎發現的,但2009年的物理學獎卻是頒發給兩個實用性的主題——一個是光纖電纜,另一個則是電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。
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