從藍(lán)光到綠色魔力—高能效的藍(lán)色發(fā)光二極管

我和同事Tomomasa Emoto乘坐新干線以300千米/小時(shí)的速度駛過(guò)日本鄉(xiāng)村，最終抵達(dá)了名古屋站。名古屋擁有著名的神道廟和城堡，但這并不是我們來(lái)這里的原因。我們有幸能拜訪名古屋大學(xué)天野浩（Hiroshi Amano）教授。因?yàn)榘l(fā)明高能效的藍(lán)色發(fā)光二極管，天野浩老師與赤崎勇（Isamu Akasaki）和中村修二（Shuji Nakamura）共同獲得了2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。正是因?yàn)樗麄兊陌l(fā)明，為我們帶來(lái)了明亮而節(jié)能的白光源。

一到名古屋大學(xué)，我們就直奔天野浩老師的辦公室。在側(cè)翼的入口處，我們換上了干凈的拖鞋；別人告訴我，這種做法在日本是非常典型的。天野浩老師熱情地接待我們，并歡迎我們來(lái)到他的辦公室。在這里，我們聽取了諾貝爾獎(jiǎng)獲得者關(guān)于氮化鎵的觀點(diǎn)，真是受益匪淺。

圖1：德州儀器的Tomomasa Emoto（左）、Sandeep Bahl（中間）在參觀名古屋大學(xué)時(shí)與天野浩教授（右）合影留念

當(dāng)我們中的許多人正努力了解氮化鎵的現(xiàn)狀時(shí)，而天野浩老師已經(jīng)在規(guī)劃它的未來(lái)了。現(xiàn)在，隨著氮化鎵發(fā)光二極管在工業(yè)中運(yùn)作良好，天野浩老師接受了一個(gè)新的挑戰(zhàn)，那就是如何充分開發(fā)這種材料的潛能。他解釋道，今天的商用氮化鎵并不完善，而且很難增大其厚度。結(jié)果，設(shè)備只能利用其三分之一的高場(chǎng)能力。通過(guò)將重點(diǎn)放在用廉價(jià)方法獲得高質(zhì)量的散裝材料以及考慮不同結(jié)構(gòu)，可以使設(shè)備在運(yùn)行時(shí)更接近于材料極限。這些設(shè)備可能變得更小，電壓更高。天野浩老師解釋道，當(dāng)?shù)统杀靖哔|(zhì)量的散裝氮化鎵普遍應(yīng)用時(shí)，碳化硅將很難與氮化鎵競(jìng)爭(zhēng)。

氮化鎵在過(guò)去也并不是那么受歡迎的。當(dāng)全世界都放棄研究氮化鎵時(shí)，天野浩老師卻對(duì)其有著敏銳的洞察力，對(duì)此我非常感興趣，并向他提出我的疑問(wèn)。老師說(shuō)：“世界需要藍(lán)色發(fā)光二極管。大多數(shù)人都在研究硒化鋅，但我并不喜歡它，因?yàn)樗浅Ｒ姿椤Ｎ铱梢詫⒌壢拥降厣?，什么也不?huì)發(fā)生，所以我知道它會(huì)更加穩(wěn)定?！?/p>

在我們換回鞋子準(zhǔn)備離開時(shí)，我很高興地得知天野浩老師正在思考氮化鎵設(shè)備的未來(lái)。而我也要回到現(xiàn)實(shí)中，為更節(jié)能的未來(lái)做出努力。我確信，德州儀器的氮化鎵設(shè)備，如LMG3410，能夠在實(shí)際使用條件下可靠運(yùn)行。

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審核編輯：符乾江