LED的发明过程与传奇科学家Nick Holonyak Jr.

LED是怎麼被发明的呢?发明它的Nick Holonyak Jr.又是怎麼样的人?

LED的学理名称是正式发光二极体,是一种半导体固体发光器件,固体半导体芯片作为发光材料,透过环氧树脂封装,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。近年来,世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛,比方说美国从2000年起投资5亿美元实施国家半导体照明计画,欧盟也在2000年7月宣佈啟动类似的彩虹计画,无不希望能够将旧时代的白炙灯泡扫除掉。

在业界有人称LED光源为长寿灯,意为永不熄灭的灯。由于LED体积小、响应快、寿命长,LED灯具抗震动性好且小,可以提高汽车有限空间的利用率,尤其是在节能问题上,LED成为前照灯新光源的不二之选。目前石油价格飞速上涨,当我们在前照灯上使用普通灯泡时,每个所需的功率为55-60瓦,而使用LED后可能只要3-5瓦,这样就节省了许多能源和消耗。而LED灯具造型的多变不仅为前照灯的设计提供了更大的设计空间和自由度,甚至会导致汽车造型的变革,也就是可能会更具流线型、更新颖时尚。

火热的LED议题成为举世焦点,那麼最早发明LED的人又是谁呢?很多人也许还不知道,在1962年发明LED的Nick Holonyak Jr.,他当时只是美国大厂通用电气公司(General Electric Company,GE,又称为奇异)的一名普通研究人员,打造出了第一颗红光LED,而且他还认为未来能够发出其他波长的光,意味着LED将有很多种不同的顏色光,未来白炙灯一定会被LED取代掉。

Nick Holonyak Jr.是在美国伊利诺大学(Urbana Champaign)取得电机工程(EE)博士学位的,1954年拿到博士学位并进入美国当时最重要私人研究机构之一的美国贝尔电话实验室时,他才年仅26岁,洋溢着出色的才能。1954年的时候他进入美国军队服役,之后在1957年开始进入GE,持续工作到1963年,还发明了第一个发出红光的半导体雷射装置,也就是LD,称为雷射二极体,是后来许多光碟装置、印表机或影印机装置的关键组件。

Nick Holonyak Jr.在发明了LED后,在1963年离开GE,出任其母校,也就是我们前面提到的美国伊利诺大学电机工程系教授,成为专门的人才培训家,以及有道德感的科学家。许多它的学生后来都在美国加州的硅谷成立自己的事业,参与了硅谷带动的科技浪潮。

Nick Holonyak Jr.还发明了闸流体(Thyristor),也被称为晶闸管,拥有能够让交流电、直流电互相转换的能力,对于未来的电力能源储存有一定的帮助,目前全球有3成的电能是透过闸流体进行转换的。他的许多贡献获得了美国国家科学奖、美国国家技术奖,2004年还获得Lemelson奖,可说是美国本土奖金金额最高的发明奖项,可说实至名归。

现年79岁的他,仍然在继续研究,希望透过LED的技术,让光学开关整合在芯片上,未来能够完成高速的光电脑。
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