“藍光芯”讓白光LED亮萬家

    白光LED雖然光線如日光一般明媚和煦，但卻擁有一顆純粹的“藍光芯”。LED也就是半導體發光二極管。通常，白光LED燈是由發藍光的LED芯片以及在藍光激發下能發出黃光的熒光轉換材料組成。通電后芯片發出的藍光照射熒光材料后變為黃光，該黃光和剩余的藍光混合得到白光。

    20世紀六七十年代，紅光和綠光LED相繼被發明，然而白光三原色的另外一色——藍光LED卻遲遲未能得到。藍光相對于紅光和綠光，光子能量更高，適合制作藍光LED的材料生長難度大，很多研究機構都在屢屢受挫后選擇了放棄。但就有那么很少的一部分人堅持不懈，終于創造了奇跡。1989年，日本的赤崎勇和天野浩師徒克服重重困難首次研發出了藍光LED。雖然當時藍光LED發光很弱，沒有實際的應用價值，但是它卻燃起了人們對于藍光LED研究的熱情與希望。1993年，在日亞工作的中村修二成功研發出高亮度藍光LED的技術，使藍光LED走向實用化，真正開啟了LED照明時代。他們的堅持與付出，最終破除了20世紀不可能實現藍光LED的預言。

    藍光LED成就了白光LED照明，白光LED反過來助力藍光LED榮登2014年的諾貝爾物理學獎的獎臺。可見其意義非同一般。我們可以做一個計算來進一步了解諾貝爾光環下的藍光LED給我們生活帶來的改變。據不完全統計，全球每年所消耗電量約200000億千瓦時，其中有19%左右用于照明，若將所有白熾燈（電光轉化率約10%）、日光燈（電光轉化率約30%）更換為白光LED節能燈（電光轉換率50%以上），那么每年全球至少節約用電15200億千瓦時，也就相對于減少用煤約5億噸，減少二氧化碳排放約13億噸，減少二氧化硫排放約420萬噸。這些實實在在的數據彰顯了小小藍光芯的大智慧與大能量。我們有理由相信，藍光芯點亮的白光定會照亮萬家！

    （作者單位：中科院上海光機所）