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加州大学圣芭芭拉分校新闻

“先锋发现”

偶尔,一项技术变得无处不在,它改变了现代生活。LED照明就是这样一种高效、耐用、多功能的照明方式,从柔性显示屏到手机屏幕,再到标准的室内、室外和汽车照明,LED照明无处不在。

使LED照明革命成为可能的是加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbara)材料、电气和计算机工程教授中村修二(Shuji Nakamura)。他的工作完善了以氮化镓(GaN)为基础的亮蓝色LED,这是完成光谱的缺失部分,使白色LED成为现实,并取代效率较低的灯泡。这反过来又大大减少了照明产生的电力消耗和热量。

“开创性发现,合成和氮化镓发光二极管及其使用的商业开发可持续的固态光源,这是减少全球温室气体排放,同时降低成本,采用这种技术,“中村已经选择接受美国国家科学院(NAS) 2020奖科学的工业应用。该奖项每三年颁发一次,今年的重点是可持续发展,“表彰在科学领域取得重大成就的工业应用”。

中村说:“我很荣幸获得美国国家科学院工业应用科学奖,因为它认识到了GaN发光二极管和激光的巨大影响。能源电子中心。“LED照明的能效超过80%,在减少温室气体排放的同时,为消费者节省了大量的电力成本。我也对新兴的应用感到兴奋,比如微led显示屏和激光照明——它的亮度是led的100倍——并承诺汽车前大灯、激光投影仪和新一代的普通照明光源。”

自20世纪60年代以来,led就开始在实际中使用。首先发明的是红色LED,然后在大约10年内发明了橙色、黄色和绿色LED。然而,随着led技术的进步,蓝色这种波长短、频率高的材料在大约20年的时间里一直是传统材料和方法所无法企及的。

上世纪90年代,作为日本日喜亚化学工业有限公司(Nichia Chemical Industries, Ltd.)的一名研究员,中村开始用GaN做实验。这是一种很有前途但很棘手的化合物,容易产生缺陷。通过开发一种叫做“双流金属有机化学气相沉积”的技术,他使高质量的氮化镓晶体的生长成为可能,而这正是亮蓝色led的基础。中村于2000年加入加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbara)。2014年,他与名古屋大学(Nagoya University)的天野浩(Hiroshi Amano)和赤崎勇(Isamu Akasaki)一起,凭借蓝色LED获得了诺贝尔物理学奖。

中村”总是愉快的祝贺认他为下一个在一系列极其当之无愧的荣誉为他改变世界的研究,使广泛的LED照明,这是正确的现在,当他接收到NAS奖的工业应用科学,”罗德Alferness说,UCSB工程学院院长。“有了Shuji在我们身边,我们都变得更好了,不仅因为他在开发高效节能的ganb照明和电力设备方面做出了巨大贡献,还因为他作为一个支持、慷慨和有魅力的同事的价值。”

获得无数荣誉,荣誉,中村也被认为与材料研究协会奖,电气和电子工程师协会杰克·a·莫顿奖,年技术奖,阿斯图里亚斯王子奖技术科研、文化奖的顺序在日本,全球能源奖和扎耶德未来能源奖。他是国家工程学院和国家发明家学院的院士,并已被列入国家发明家名人堂。

中村和他在UCSB的同事继续他的固态照明的工作,改进生产紫外线、蓝色、绿色、黄色和红色led的技术,以及开发基于激光的照明、垂直腔面发射激光和高效电力电子。

今年4月,在华盛顿特区举行的NAS年会上,中村将在颁奖仪式上接受这一奖项,其中包括2.5万美元的奖金

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.news.ucsb.edu/2020/019765/pioneering-discoveries