瑞典皇家科學(xué)院昨天宣布，將2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予日本科學(xué)家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學(xué)家中村修二，以表彰他們發(fā)明藍(lán)色發(fā)光二極管（LED），并因此帶來(lái)新型的節(jié)能光源。
這是一場(chǎng)等燈誕生的歷程：繼油燈、白熾燈、日光燈之后，整整30年，三位科學(xué)家的研究和實(shí)踐，為人類帶來(lái)了照明效能高、壽命長(zhǎng)、能制造出七色光的LED燈。使21世紀(jì)人類進(jìn)入LED時(shí)代。
另辟蹊徑走別人不走的路
他們得獎(jiǎng)不在于他們?cè)诶碚撋系耐黄疲谟谒麄冊(cè)诓牧霞夹g(shù)和器件制備上的突破。事實(shí)上，很多科學(xué)家都知道氮化鎵，物理學(xué)上關(guān)于這種材料的能帶結(jié)構(gòu)、PN導(dǎo)電類型調(diào)控以及發(fā)光特性，都有大量的理論和實(shí)驗(yàn)上的成果，真正讓人頭疼的是，要實(shí)現(xiàn)這種材料的器件化，必須使基板材料和氮化鎵晶格匹配。當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家都跟風(fēng)去開發(fā)新半導(dǎo)體材料。
但赤崎勇、天野浩和中村修二另辟蹊徑走別人不走的路。赤崎勇和天野浩的研究方向是對(duì)LED照明系統(tǒng)中的材料進(jìn)行研發(fā)，通過上千次的實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)氮化鎵在藍(lán)色LED光源上的表現(xiàn)非常好，可以用于制造藍(lán)色LED光源，此前還沒有人能夠利用氮化鎵晶體制造出高品質(zhì)的LED光源。日亞化學(xué)的中村修二也選擇了氮化鎵晶體來(lái)取代硒化鋅，作為藍(lán)色LED光源的基礎(chǔ)材料，最終成功制造出高品質(zhì)的氮化鎵。
人類進(jìn)入LED時(shí)代
藍(lán)色發(fā)光二極管是一種環(huán)境友好型的光源，日本科學(xué)家認(rèn)為21世紀(jì)是LED燈的世界，而20世紀(jì)則屬于白熾燈泡，在過去的半個(gè)世紀(jì)左右的時(shí)間，紅色和綠色的發(fā)光二極管在北美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)大量使用，但藍(lán)色發(fā)光二極管是真正的革命性照明技術(shù)。
據(jù)專家介紹，白熾燈的發(fā)光效能比較低，只有16流明/瓦特，明顯占著1瓦的電，發(fā)光亮度不夠；而日光燈的發(fā)光效率大約有70流明/瓦特，好像是高了不少，但是日光燈發(fā)光用到的化學(xué)物質(zhì)里有汞，有毒害，同時(shí)還不穩(wěn)定；
和之前的這些燈種相比，LED在節(jié)約地球資源上貢獻(xiàn)太大了。像白光二極管發(fā)出的白光，最近的紀(jì)錄是剛剛超過300流明/瓦特。關(guān)鍵是，它還非常穩(wěn)定，壽命很長(zhǎng)。LED的使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)——而白熾燈只可用1000小時(shí)，熒光燈可用10000小時(shí)——照明材料的消耗也節(jié)約下來(lái)了。
當(dāng)今世界的電力消耗有近四分之一用于照明，如果全部使用高效節(jié)能的LED燈，那么可以節(jié)約地球資源，反饋到經(jīng)濟(jì)效益上非常明顯。
光源制造進(jìn)入“自由之境”
三位獲獎(jiǎng)?wù)咴诎l(fā)現(xiàn)新型高效、環(huán)境友好型光源，即藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）方面做出巨大貢獻(xiàn)。在藍(lán)光LED的幫助下，白光可以以新的方式被創(chuàng)造出來(lái)。使用LED燈，我們可以擁有更持久和更高效的燈光代替原來(lái)的光源。
因?yàn)榻衲甑闹Z貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，人們?cè)谥圃旃?jié)能光源方面進(jìn)入了“自由之境”。人類可以制造出任何想要的LED光——藍(lán)色發(fā)光二極管不僅使得白光可以以一種新的方式創(chuàng)造出來(lái)，而且因?yàn)樗{(lán)光二極管的出現(xiàn)，人們還可以補(bǔ)齊三原色，使得人類能夠制造的LED光源的光譜范圍更廣，可說(shuō)是進(jìn)入自由的境界。
可以預(yù)見，藍(lán)色LED技術(shù)的進(jìn)步將是21世紀(jì)照明領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，未來(lái)我們將通過這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生出與自然光接近的光源，同時(shí)價(jià)格更低、更高效的LED燈可以讓更多人獲得照明，因?yàn)榈厍蛏线�有15億人居住的區(qū)域沒有被電網(wǎng)覆蓋，由此可見這三位科學(xué)家的研究成果對(duì)人類文明的貢獻(xiàn)是巨大的。
