为什么蓝色LED值得获得诺贝尔奖

三位科学家因在蓝色 LED（发光二极管）方面的研究共同获得了诺贝尔物理学奖。为什么是蓝色？因为蓝色是制造白色 LED 灯所需的最后也是最困难的进步。有了白色 LED 灯，公司能够制造智能手机和电脑屏幕，以及比以前发明的任何灯泡寿命更长、耗电量更少的灯泡。

LED 基本上是半导体，激活后会发光。不同的化学物质赋予 LED 不同的颜色。工程师在 20 世纪 50 年代和 60 年代制造了第一批 LED。早期的 LED 包括激光发射装置，只有浸泡在液氮中才能工作。当时，科学家开发了可以发射从红外光到绿光的各种颜色的 LED……但无法达到蓝光。这需要化学物质，包括精心打造的晶体，而当时他们还无法在实验室中制造。

然而，一旦他们搞清楚了，结果就非常惊人。现代白色 LED 灯泡可将其使用的 50% 以上的电能转化为光能。相比之下，白炽灯泡的转化率只有 4%，而白炽灯泡的转化率仅为 4%。除了为所有用户节省金钱和电力之外，白色 LED 的效率还使其具有吸引力，可以为生活在没有电力供应地区的人们提供照明。太阳能装置可以为 LED 灯充电，使其持续很长时间，让孩子们可以在晚上做作业，让小企业在天黑后继续营业。

现代白色 LED 灯泡可将其所用电能的 50% 以上转化为光能。相比之下，白炽灯的转化率仅为 4%。

LED 的使用寿命可达 100,000 小时，而荧光灯的使用寿命为 10,000 小时，白炽灯的使用寿命为 1,000 小时。将更多房屋和建筑物改用 LED 可显著减少全球照明的电力和材料消耗。

用蓝光 LED 灯制作白光 LED 灯很容易。工程师使用蓝光 LED 灯激发灯泡中的某种荧光化学物质。这样可以将蓝光转换为白光。

今年的两位获奖者赤崎勇和天野浩合作生产了高质量的氮化镓，这种化学物质出现在蓝色 LED 的许多层中。之前的红色和绿色 LED 使用磷化镓，这种物质更容易生产。赤崎勇和天野浩发现了如何将化学物质添加到氮化镓半导体中，使其能够高效发光。两人用氮化镓合金层构建了结构。

三等奖获得者中村修二也致力于制造高质量的氮化镓。他弄清楚了为什么用某些化学物质处理的氮化镓半导体会发光。他建造了自己的氮化镓合金结构。

诺贝尔物理学奖委员会在一份声明中表示，中村和赤崎的团队将继续致力于制造更高效的蓝色 LED。中村现在是加州大学圣巴巴拉分校的教授，尽管他的 LED 研究始于一家名为日亚化学株式会社的日本小型化学公司。赤崎和天野是日本名古屋大学的教授。

诺贝尔委员会写道，未来工程师可能会将红、绿、蓝三种颜色的 LED 组合起来，制作出白色 LED，从而产生可调颜色的光。

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