如果你留心的話就會(huì)發(fā)現(xiàn)一些電腦彩顯的電源指示燈、電動(dòng)自行車的裝飾燈、一些小飾物等等都用上了藍(lán)色的發(fā)光二極管，藍(lán)光熠熠，格外奪目。曾有人預(yù)言藍(lán)色的發(fā)光二極管在20世紀(jì)是不可能出現(xiàn)的，但它打破了預(yù)言，并成為21世紀(jì)電子學(xué)的核心技術(shù)。相信不久的將來，它會(huì)為我們的生活帶來新的光明。
1993 年，時(shí)為日亞化學(xué)工業(yè)公司員工的中村修二獨(dú)立設(shè)計(jì)新型裝置，用氮化鎵(GaN)成功研制出此半導(dǎo)體元件。作為一種化合物半導(dǎo)體材料，GaN 材料具有許多硅基半導(dǎo)體材料所不具備的優(yōu)異性能，包括能夠滿足大功率、高溫高頻和高速半導(dǎo)體器件的工作要求。其中GaN區(qū)別于第一和第二代半導(dǎo)體材料最重要的物理特點(diǎn)是具有更寬的禁帶，可以發(fā)射波長(zhǎng)比紅光更短的藍(lán)光。 氮化鎵基材料是當(dāng)前藍(lán)色發(fā)光二極管產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵之一，是目前世界上最先進(jìn)的半導(dǎo)體材料。在未來10年里，氮化鎵材料將成為市場(chǎng)增幅最快的半導(dǎo)體材料。氮化鎵（GaN）藍(lán)色發(fā)光二極管具有體積小、冷光源、壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率高等特點(diǎn)，可應(yīng)用于大屏幕彩色顯示、交通信號(hào)燈、多媒體顯像、LCD背光源、光纖通訊、衛(wèi)星通訊和海洋光通訊等領(lǐng)域。最早研制的發(fā)光二極管，只能發(fā)出紅色的光，用作電子設(shè)備中的指示燈。后來，能發(fā)出黃色、綠色光的發(fā)光二極管相繼問世，三基色中唯缺藍(lán)色。 GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管的出現(xiàn)從根本上解決了這一問題，成為全彩顯示不可缺少的關(guān)鍵器件。
在豐富了色彩的同時(shí)，GaN 基藍(lán)色發(fā)光二極管最誘人的發(fā)展前景是其用于普通白光照明。藍(lán)色發(fā)光二極管是由鋁、銦和氮化合物制成的，當(dāng)它發(fā)出的藍(lán)光射到由鋁、銦和磷化合物組成的結(jié)構(gòu)層時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生橙色光。而橙光和藍(lán)光混合后，在人眼看來就是白色光�？梢姡{(lán)色發(fā)光二極管是白色發(fā)光二極管的基礎(chǔ)。半導(dǎo)體照明一旦成為現(xiàn)實(shí)，其意義不亞于愛迪生發(fā)明白熾燈。據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志透露，相信不久的將來，傳統(tǒng)的燈泡和燈管將被白色發(fā)光二極管取代。早在3年前，已經(jīng)制造出了首只白色發(fā)光二極管�，F(xiàn)在，美國波士頓大學(xué)光學(xué)研究中心的工程師弗雷德.舒伯特研制出了一種更明亮、更高效的白色發(fā)光二極管。 舒伯特說，他研制的白色發(fā)光二極管，其發(fā)光強(qiáng)度分別是熒光燈和白熾燈的4～6倍和15～30倍。發(fā)光面積小于1 平方厘米的白色發(fā)光二極管，能發(fā)出相當(dāng)于60瓦燈泡發(fā)出的光，而其功率只有3瓦。如果用它來替換全美國的照明燈泡，那么盡管每年照明方面的電耗以3%的比率增加，但單個(gè)燈泡的耗電量大幅度下降了。白光LED固體新光源技術(shù)涉及材料器件研制、光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、封裝材料、電子線路、燈具開發(fā)、照明效果與視覺匹配等多學(xué)科交叉的高新科技領(lǐng)域。美國、西歐、日本等國家競(jìng)相投資開發(fā)白光LED綠色光源；我國在863科技攻關(guān)、高技術(shù)創(chuàng)新基金、產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)扶持中予以支持。
從照明市場(chǎng)看，1999 年全球白光LED 銷售額為0.88億美元，2000年增長(zhǎng)到1.18億美元，2003 年超過2.7億美元，年增長(zhǎng)超過預(yù)測(cè)的40%，未來需求量將繼續(xù)增長(zhǎng)。白光LED作為照明光源，現(xiàn)在國外已推出1 瓦至10 瓦大功率芯片用特殊材料封裝的超高亮度器件，并用在汽車前燈上。 專家預(yù)測(cè)，以藍(lán)光二極管為主要部件制成的固體照明光源將是21 世紀(jì)最有發(fā)展前途的產(chǎn)業(yè)之一。
當(dāng)然，燈泡從日常生活中消失還有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間�，F(xiàn)在能制造出的白色發(fā)光二極管還很小，盡管增大尺寸并不困難，但還需要一定的過程。另外，由于白色發(fā)光二極管發(fā)出的白光只是一種混合光，藍(lán)色和橙色成分比例不同，就會(huì)發(fā)出不同色調(diào)的白光，就像現(xiàn)在的熒光燈一樣，有明亮白光的、偏藍(lán)色光的及乳白色光的，當(dāng)然它們都接近白天自然光的色調(diào)。所有這些，都是急待研究的內(nèi)容。氮化鎵（GaN）半導(dǎo)體材料和器件的應(yīng)用，不僅為開發(fā)白色發(fā)光二極管奠定了基礎(chǔ)，改寫人類照明歷史，也將帶來數(shù)字化存儲(chǔ)技術(shù)的革命，藍(lán)光GaN 激光器以其功耗低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)成為光信息處理和光驅(qū)動(dòng)所需的高密度的最理想材料，為構(gòu)建一個(gè)完整的光信息網(wǎng)絡(luò)體系創(chuàng)造了條件。說起來好像還很遙遠(yuǎn)，期待中很快就到眼前。相信有一天，人們會(huì)爭(zhēng)相買一些用白色發(fā)光二極管制成的照明燈，替換下家中所有的燈泡，盡情享受新光源帶來的幸福和快樂。
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