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2014年諾貝爾物理獎得主天野浩(Hiroshi Amano1219日於第10屆國際半導體發光元件研討會(International Symposium on Semiconductor Light Emitting Devices, ISSLED)進行閉幕演說,天野浩會中並解說照明研發歷史,他笑稱當年剛上研究所,還不知道發展藍光這麼困難,如今回首才了解這是非常大的題目。

藍光LED  白光LED  

天野浩示範藍光LED變白光LED原理

2014年十月諾貝爾獎公佈,赤崎勇(Akasaki Isamu)、天野浩、中村修二(Shuji Nakamura)等三位日本學者以「發明有效率的藍色發光二極體(Light-Emitting DiodesLED),催生明亮而節省能源的白色光源」,共同獲得諾貝爾物理獎肯定。

天野浩提到,能源發電是現今社會一大問題,他以日本為例,自2011年日本311大地震後,核能發電比例逐年降低,2013年已無核電。為了永續發展,LED的應用也強調節能,未來趨勢及應用必定更為廣泛。

LED是一種能發光的半導體電子元件,起源於1907年,1961年首先發現紅光,隔年便開發出第一個可見光LED,由於早期光源亮度低,應用不廣,加上白光的產生需以紅、綠、藍三原光組成,雖紅光及綠光LED較早發現,但藍光受限於材料,亮度微弱,無法有效應用於商業。天野浩回想1982年進入赤崎勇老師的研究室時,單純思考「如果做出藍光的話可以改變世界」,定下的論文題目現在看來是個大哉問,「沒想到這麼困難」。

當時所有人都認為白光的產生要到21世紀才成功,直到三位學者突破結構,創造出高亮度的藍光,白光LED的出現提前,帶動照明技術革新,諾貝爾獎評審委員會也推崇此發明為「愛迪生發明電燈後僅見」。自從1994年日本成功量產高亮度藍光二極體後,得以利用紅、綠、藍三元色LED合成彩色,以及應用於白光照明,使得LED的應用範圍大幅增加。如今,藍光發光二極體已經帶給人類數不盡的商機,包括了電視、手機、照明等。

天野浩現於日本名古屋大學任教,其專長包括發光二極體、太陽能電池、高功率/高頻電晶體、半導體物理、晶體成長、奈米結構等,天野浩首次利用金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD),磊晶低溫氮化鋁做為緩衝層,成功成長高品質、透明、無表面崩裂的氮化鎵(GaN),對於發光二極體的發展具有極大的貢獻。

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