Giải Nobel Vật Lý 2014
cho phát minh về đèn LED
Giải Nobel Vật lý 2014 vừa được trao cho ba nhà khoa học Isamu Akasaki, Hiroshi Amano và Shuji Nakamura đã “phát minh ra các diode phát ánh sáng (LED) màu xanh lam (Xanh dương) cho phép tạo ra các nguồn sáng trắng sáng hơn và tiết kiệm năng lượng".
Hội đồng trao giải Nobel Viện hàn lâm khoa học hoàng gia Thụy Điển cho biết khi ba khoa học gia Nhật Bản tạo ra các diode phát ánh sáng xanh dương những năm đầu 1990, họ đã giúp giải quyết một vấn đề nan giải kéo dài hàng chục năm trước đó và tạo ra một bước ngoặt lớn trong công nghệ chiếu sáng.
“Các diode xanh lá (Xanh lục) và đỏ đã xuất hiện từ khá lâu nhưng vì không có ánh sáng xanh nên không thể tạo ra các bóng đèn trắng. Bất chấp các nỗ lực, trong cả cộng đồng khoa học và trong ngành công nghiệp, bóng LED xanh vẫn là một thách thức trong ba thập kỷ” - Viện khoa học của Thụy Điển giải thích.
Ba nhà khoa học sẽ chia nhau giải thưởng 1,1 triệu USD trong lễ trao giải chính thức vào tháng 12-2014.
Nguyên lý tạo ra các nguồn sáng trắng (LED)
LED Xanh lục và Đỏ đã được phát minh ra từ trước nhưng vì thiếu LED màu xanh lam nên không thể tạo ra được ánh sáng trắng để thành các nguồn chiếu sáng dân dụng.
Diode phát quang (LED) là những nguồn sáng dải hẹp hoạt động dựa trên các bộ phận bán dẫn, với bước sóng biến thiên từ hồng ngoại đến tử ngoại. Các LED đầu tiên được nghiên cứu và chế tạo vào thập niên 1950 và 1960 ở một vài phòng thí nghiệm trên thế giới. Chúng phát ra ánh sáng ở những bước sóng khác nhau, từ hồng ngoại đến xanh lục. Tuy nhiên, việc phát ra ánh sáng lam tỏ ra là một nhiệm vụ khó khăn, và mất thêm ba thập kỉ nữa thì người ta mới làm được. Nó đòi hỏi sự phát triển của các kĩ thuật nuôi cấy các tinh thể chất lượng cao cũng như khả năng điều khiển pha tạp-p của các chất bán dẫn với khe năng lượng lớn, cái chỉ thu được với gallium nitride (GaN) vào cuối thập niên 1980. Sự phát triển của các LED xanh lam hiệu quả cũng đòi hỏi việc sản xuất các hợp kim gốc GaN với các thành phần khác nhau và tích hợp chúng vào các cấu trúc đa lớp, ví dụ như các cấu trúc lai và giếng lượng tử.
Việc phát minh ra các LED lam hiệu dụng đã đưa đến các nguồn sáng trắng dùng cho chiếu sáng. Khi kích thích một vật liệu phosphor bằng LED lam, ánh sáng phát ra trong vùng phổ lục và đỏ, khi kết hợp với ánh sáng lam, cho ra ánh sáng trắng. Hoặc người ta có thể sử dụng chung nhiều LED màu bổ sung (đỏ, lục và lam). Cả hai kĩ thuật này được sử dụng trong các nguồn chiếu sáng trắng bằng điện hiệu quả cao ngày nay. Những nguồn sáng này, với tuổi thọ rất dài, đã bắt đầu thay thế cho các đèn nóng sáng và đèn huỳnh quang cho các mục đích thắp sáng nói chung. Vì việc thắp sáng chiếm khoảng 20-30% tổng lượng điện năng tiêu thụ của chúng ta, và vì những nguồn sáng trắng mới này tiêu hao năng lượng ít hơn mười lần so với các bóng đèn bình thường, nên việc sử dụng các LED lam hiệu quả đưa đến sự tiết kiệm năng lượng đáng kể, mang lại lợi ích to lớn cho nhân loại.
PHH sưu tầm , bổ sung & Giới thiệu - Nguồn thuvienvatly
nguon VI OLET
