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造就節能燈泡藍光碟 開發革新照明科技
耐用又節能的燈泡、能儲存大量數據的藍光碟、色彩鮮艷的電視和手機屏幕......這些現代人習以為常的科技，全繫於藍光發光二極管(LED)的誕生。日本科學家赤崎勇、天野治和美籍日裔科學家中村修二，在1990年代取得突破，成功開發藍光LED，為之後研發具廣泛應用的白光LED作出關鍵貢獻，3人昨日共同獲頒本年度諾貝爾物理學獎。
瑞典皇家科學院昨日讚揚3人發明出高效的藍光LED，為創造光亮和節能的白色光源打開大門。3人將會瓜分800萬瑞典克朗(約864萬港元)獎金，亦是自2008年以來，再次有日本人獲頒物理諾獎。
藍光LED成白光關鍵 棘手30年
諾獎評審委員會指出，雖然藍光LED只有20年歷史，但已徹底改寫照明科技，令全球得以受惠。由於LED能把電力直接轉換成光，相比部分能源會轉成熱能的傳統白熾燈泡和熒光燈泡，LED不僅發光效率更高、耐用和環保，亦較含有水銀劇毒的舊式慳電膽安全得多。然而要製造出能發出白光的LED，背後走過一段相當轉折的研發路途。
LED由幾層半導體物質構成，大致可分為p層、n層和夾在中間的主動層。當施加電壓時，n層的電子跟p層的電洞會移向主動層，兩者結合時便會釋放光能。而光的顏色則取決於使用了哪種半導體物質。
早於1907年，科學家已成功利用半導體製造光源，但要到1960年代初，才首次製造出亮度足夠作實際用途的紅光LED。科學家其後再成功製造綠光LED，並致力研發藍光LED，湊成三原色以混合成白光。然而科學家在此遭遇了意想不到的困難，主要是能發出藍光的物料，難以製成半導體，結果要等待接近30年才迎來突破。
赤崎和天野無懼失敗，在經歷無數次嘗試後，終在1980年代末期，以高質氮化鎵結晶製成半導體的p層，並在1992年研發出首個藍光LED。中村則在幾乎同一時期，同樣用氮化鎵結晶製成藍光LED，且製造方法要較赤崎和天野更簡單和便宜。兩人的研究小組其後不斷改進藍光LED的效率，更發明出用LED產生藍色激光，為今日的藍光碟儲存技術奠基。
LED燈泡耗電少 逾15億人受惠
諾獎評審委員會稱，藍光LED的誕生一口氣擴闊了LED的潛在應用範疇，例如紫外線LED可用於消毒食水、可變色LED能用於溫室種植等。此外，LED燈泡耗電量低，意味沒連到電網的家庭，也可透過太陽能儲存裝置使用LED燈泡，可望改善逾15億人的生活質素。■諾貝爾獎網站/美聯社/法新社/路透社
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