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【ノーベル賞】青色発光ダイオードとは?仕組みを簡単にまとめてみた。

      2016/09/13

2014年8月7日、ノーベル賞委員会が2014年度のノーベル物理学賞受賞者を発表しました。
見事受賞したのは名城大学の赤崎勇教授、名古屋大学の天野浩教授、フォルニア大学の中村修二教授です。

オメデトウ(^▽^)ゴザイマース

なんでも青色ダイオード(青色LED)が評価されたとのこと。
では、この青色ダイオード、どこがすごいと評価されたのでしょうか?

p型半導体やらエネルギーやら難しい話は置いておいて、結果としてどのような発展につながったのか。
その仕組みを簡単にまとめてみました_(┐「ε:)_

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青色発光ダイオードとは?

さて、青色発光ダイオードというものは凄いんでしょう。
だって、ノーベル物理学賞を取るくらいですから。

でも、具体的にどのあたりがすごいのか。
それを簡潔に説明していきたいと思います。

その1.ディスプレイのフルカラー化

ダイオード自体は赤、白、緑、橙等過去から存在しておりました。
で、ディスプレイにはこれらを使用するのですが、これまでは青の代わりに赤、橙、緑等を使用していました。

しかしそこに青が加わるとどうなるか。
赤、緑、青。

そうです、色の三原色が揃ったわけです
そしてディスプレイの発色の幅が広まり(フルカラーになり)、綺麗になった。

これは携帯電話でも同じことが言えます。

以前は蛍光灯などでバックライトを光らせていましたが、この発光は電気をよく食うためバッテリーの持ちが短くなる欠点がありました。
それを現在では白色LED、つまり青色ダイオードと黄色ダイオードで白く照らすことにより、寿命が長く且つフルカラーの携帯電話が誕生したというわけです。

だからすごい!

 

その2.圧倒的消費電力+短波長

先に述べた携帯電話を始め、消費する電力が小さいです。
なんでも1年に一回交換が必要な信号機の電球が、必要なくなるとか。
LEDは寿命が1万時間以上と言われていますから(電球は1千時間)、全然違います。

また皆さんご存知ブルーレイディスクが誕生したのもこの青色発光ダイオードのおかげですね。
と言うのも、ディスクは波長が短ければ短いほど書き込みが出来るので、この可視光の中で最も波長が短い青を用いることで飛躍的に容量がアップしたわけです。

だからすごい!

 

その3.過去の偉人同様、ハプニングからの発見

このような発見を行う方々は、思いもよらないことから偉業を成し遂げるケースが多いように思います。
本来であれば”ミス”だが、それを逆手に取る。
今回のそのケースのようですね。

この件は以下でわかりやすくまとめて下さっているので引用させていただきます(手抜きじゃないよ)

LEDが世界で初めて実用化されたのは1962年。その頃から、青色LEDを実現する材料として「窒化ガリウム」という素材が注目されていましたが、光源として使用するためには高品質の窒化ガリウム結晶を生成する必要があり、この部分が技術的なハードルとなっていました。
ある時、赤崎教授と天野教授(当時は修士課程の2年生)が実験で使用していた焼成炉の温度が上がらない事態が発生。この時、ハプニングを逆手に取って低温での焼成を行ったことで、無色透明の窒化ガリウムの高質結晶の作製に成功します。

引用元:Technity-http://ggsoku.com/tech/nobel-prize-in-physics-2014/

因みにこの発明、「21世紀は無理でしょな」と言われていたそうです。
そりゃ発明者の方々、裁判で200億やら600億やら要求しますわな。

だからすごい!

 

おわりに

すごく簡単にですが、まとめてみました。
この偉業、本当に素晴らしいことだと思います。

私たちは(特に若い方々は)当たり前のように携帯だのテレビだの見て「何がすごいん?」と思いがちですが、実はこんなに凄いことなんです。

ということで2014~はこのノーベル賞の話題が度々出てくると思いますので、良ければ皆さんでシェアしていただいて、日本の誇りを多くの人に知ってお貰いましょう( ‐ω‐)b

ノーベル賞関連

【ノーベル賞】中村修二氏、日本は研究費が少ない?

特許の帰属先は個人か、会社か【青色led】

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