【諾貝爾獎 物理學獎】
今時今日，從戶外大型燈飾、家中的電視機和人們手上的手機和平板電腦，都可見發光二極管（LED）的蹤影。但欠了藍光LED，紅綠藍三原色就不齊全，LED照明的世界也不會來。日本三名研究員憑十年磨一劍的毅力，攻破製造藍光LED的難題，令高效節能兼環保的LED照明技術革命變得可能，破格以純應用技術發明，奪得今年的諾貝爾物理學獎。
瑞典皇家科學院昨天（周二）宣佈將物理學獎，頒給日本的赤崎勇、天野浩和已入籍美國的中村修二時表示：「他們的發明是革命性的。白熾燈照亮了20世紀，21世紀將由LED燈照亮。」
耗能比燈泡少得多
評審團指出，愛迪生19世紀末發明的白熾燈，即電燈泡，是用電流通過金屬線，令其發熱發光，大部份能源卻都浪費在發熱上；20世紀的光管和慳電膽用電流通過燈絲釋放出電子，激發水銀蒸氣發光，但燈絲同樣有發熱，只是浪費的能源較少；LED則是將電流直接轉換成光粒子，耗能所以少得多。
不過，LED所發出光線的顏色，是由其製成物料決定，波長越短，即光波的頻率越高，涉及更高能量活動，製造會越加困難。紅光LED在1950年代末就已發明，綠光LED亦緊隨其後，但研發藍光LED，卻遇上前所未見的困難。
美國、歐洲和日本的實驗室，都認為氮化鎵（gallium nitride, GaN）是製造藍光LED一大可能物料，不過要製造高質量氮化鎵結晶體、尋找適合的物料讓氮化鎵在上面結晶，以至用氮化鎵製造缺乏電子的p層，都非常困難，令各實驗室一一卻步，強如飛利浦也嘗試找其他物料開發藍光LED。
赤崎勇早在1974年就已開始研究氮化鎵，81年加入名古屋大學跟天野浩繼續硬幹，中村修二在日亞化學工業亦研發十多二十年，終分別在92年製成藍光LED。評審團形容：「他們自己製造儀器，學會有關技術，進行了數以千計實驗，多數都失敗，但他們沒有氣餒，這是最高水平的實驗室藝術。」
香港理工大學應用物理學系系主任劉樹平向本報表示，中村等人成功的其中一個秘密，是改變物料製造過程中的氣體流動方向，是經過無數失敗嘗試摸出來。三人成功製造藍光LED後，又在不同氮化鎵層加入銦和鋁，加強發光效率。
比白熾燈耐用百倍
藍光LED製成後，就可跟紅光和綠光LED湊齊三原色，可發白光和其他色彩。劉樹平指一枚6瓦的LED燈，產生光度跟100瓦的鎢絲燈泡相同，發光效率是其十多倍，也比光管和慳電膽多4至5倍，而且沒有後者的水銀污染問題。LED燈一枚可用長達10萬小時，也是光管和慳電膽的10倍、白熾燈的100倍。
評審團指出，現時全球的電力消耗，約1/4是用在照明上，LED燈普及可大為節能，而且全球有15億人電力網未能觸及，LED燈的低耗能意味可在當地用太陽能發電支持，照亮他們的夜晚。評審團亦指三人在藍光LED的基礎上開發藍光激光，由於藍光波長較短，可將資料更為壓縮，藍光光碟就可儲存更多資料，藍光激光亦改善了激光打印機的表現。
諾貝爾獎網站/《蘋果》記者
餘下諾貝爾獎公佈日期
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