«ПРИЗ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ»
8 сентября в Хельсинки вручена премия «Миллениум» 2006 года. Этой награды удостоен профессор Шуджи Накамура, чьи исследования в области оптоэлектроники сыграли революционную роль в повседневной жизни обычного человека, изменив ее качество к лучшему. Награду ученому вручила президент Финляндии Тарья Халонен.
Эта крупнейшая в мире технологическая премия (с денежным эквивалентом в 1 млн евро) учреждена в 2002 году по инициативе Финской академии технологий, частных технологических компаний и общественных организаций. Претендентов на премию выдвигают академии, университеты, исследовательские институты и промышленные компании из любых стран мира. Но лауреатом становится тот, чей вклад в улучшение качества нашей жизни будет признан наиболее значительным. Эту премию присуждают каждые два года. В 2004 году ее получил Тим Бернерс-Ли, создатель Всемирной паутины. В этот раз лауреатом стал пятидесятидвухлетний профессор Ш. Накамура.
В начале 90-х Накамура потряс мировое научное сообщество, когда объявил о создании диодов, дающих очень яркий синий, зеленый и белый свет, а также синего лазера. Но какое отношение имеет всё это к качеству жизни обычного человека? Да самое непосредственное. Разноцветные сигнальные лампочки на панелях автомобилей, самолетов и бытовой техники, елочные гирлянды, светофоры на улицах и огромные рекламные экраны в городах — всё это светодиоды.
Светодиод — это полупроводник, который преобразует проходящий через него электрический ток в свет. Сама возможность создания светодиодов была открыта в России. Еще в 1923 году О. В. Лосев, сотрудник Ленинградского физико-технического института, заметил зеленоватое свечение при прохождении тока всего в 0,4 мА через кристалл карбида кремния. Но у светодиодов на основе карбида кремния мал КПД и низок квантовый выход излучения, то есть светят они не ярко.
Полупроводники излучают в узкой области спектра, выбирая свет определенной длины волны. Каким он будет — красным или синим, — зависит от состава полупроводника. В 60-70-е годы были созданы светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия. Они излучают в красной, желтой и желто-зеленой областях спектра. В нашей стране к концу 80-х годов производили более 100 миллионов светодиодов в год, а мировая промышленность выпускала несколько десятков миллиардов. Уже тогда по светоотдаче, долговечности, надежности и безопасности светодиоды превзошли обычные лампы накаливания. Однако никак не удавалось сделать светодиоды синего, зеленого и белого света.
Эту задачу и решил в начале девяностых профессор Накамура, который в то время работал в химической лаборатории японской компании «Ничия». Он исследовал пленки нитрида галлия, которые осаждал из металлорганических соединений. Его работа была сродни манипуляциям искусного кулинара. Один слой, другой, немного индия, немного цинка. Так, шаг за шагом, он вырастил многослойные гетероструктры на основе нитрида галлия с добавками индия, которые давали яркий синий. А если добавить чуть больше индия, свет становился ярко зеленым. А если включить в систему фосфор, то получается светодиод, дающий белый свет.
Не прошло и двух лет, как компания «Ничия» сообщила о создании синего лазера на основе полупроводников того же состава. Инжекционный лазер отличается от светодиода тем, что свет усиливается благодаря двум зеркальным граням кристаллов. Они образуют резонатор, который выделяет монохроматическое когерентное излучение. Это был еще один технологический прорыв. Еще недавно для записи на CD и DVD использовали лазеры на основе арсенида галлия с длиной волны 800 нм. Синий лазер из нитрида галлия с вдвое меньшей длиной волны позволяет обеспечить в четыре-пять раз большую плотность записи информации на дисках. Благодаря синему лазеру на диске можно уместить 16-20 Гб информации.
Накамура запатентовал свои изобретения и является миллионером, однако продолжает исследовательскую работу в Университете Калифорнии в Санта-Барбаре (США). Он разрабатывает конструкцию эффективной лампы дневного света на основе светодиода. В ближайшие десять лет они могут заменить лампы накаливания и принесут колоссальную экономию энергии во всем мире. На очереди также ультрафиолетовый светодиод, который позволит сделать стерилизацию питьевой воды более дешевой и эффективной.
Часть своей награды Накамура намерен передать фонду Light Up The World, который занимается поставкой энергосберегающих источников света на основе LED-технологий в развивающиеся страны.
По материалам информагентств
и сайта
«Элементы»
стр. 7
|
