最新一期光電業(yè)界權(quán)威雜志“化合物半導(dǎo)體”(Compound Semiconductor )介紹世界第一個(gè)單晶全彩發(fā)光二極體,并以該項(xiàng)發(fā)明作為刊物的封面故事,詳細(xì)描繪這項(xiàng)技術(shù)對(duì)未來(lái)新一代照明及顯示器可能產(chǎn)生的重大影響,甚至稱為“改變下一代的照明技術(shù)”(a game-changer for next-generation lighting),發(fā)明人為兩位來(lái)自中國(guó)臺(tái)灣的學(xué)人。
▲ 世界第一個(gè)單晶全彩發(fā)光二極體發(fā)明人陳志佳(左)與 葉亞川。
自從20多年前日本科學(xué)家中村修二 (2014年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、現(xiàn)任加州大學(xué)教授) 發(fā)明高亮度藍(lán)色及綠色發(fā)光二極體(LED)以來(lái),LED已被廣泛應(yīng)用于日常照明、手機(jī)及電視背光源、汽車及醫(yī)療器材。但目前市場(chǎng)上只有單色LED,在需要用到藍(lán)色、綠色與紅色(三原色)的全彩或白光應(yīng)用上,只能用三個(gè)單色LED拼湊成一個(gè)全彩LED或是在藍(lán)光LED摻加黃色熒光粉以達(dá)到類似白光的效果。這些方法制造困難、價(jià)格高、浪費(fèi)電或效率差等缺點(diǎn),尤其未來(lái)手機(jī)及電視對(duì)省電及解析度要求愈來(lái)愈高,傳統(tǒng)方式已遇到瓶頸。
▲ 最新一期“化合物半導(dǎo)體”期刊封面介紹單晶全彩發(fā)光二極體。
這個(gè)困擾業(yè)界已久的問(wèn)題近日被華人科學(xué)家解決。南加州Ostendo Tech Inc.所屬磊晶實(shí)驗(yàn)室(Ostendo Epi Lab.) 研發(fā)出世界第一個(gè)全彩LED。他們使用氮化鎵材料研發(fā)出三種特殊的量子結(jié)構(gòu),可以發(fā)出三種不同顏色的光,可以獨(dú)立射出也可以混合發(fā)射。由于LED有省電和壽命長(zhǎng)的特性,采用全彩LED制成的全LED顯示器,將可能取代目前使用的液晶技術(shù) (LCD),甚至超越有機(jī)發(fā)光二極體(OLED)。
該項(xiàng)計(jì)劃主持人陳志佳博士說(shuō),用氮化鎵材料制成藍(lán)光或綠光LED已是成熟技術(shù),但制成紅光LED則非常困難,他們不但是世界少數(shù)能達(dá)到此一目標(biāo)的團(tuán)隊(duì),且是唯一能夠?qū)⑷饧性谝粋€(gè)小器件上,并能隨意取用其中任一顏色,如果加上電路的適當(dāng)調(diào)配,更可以混合出無(wú)數(shù)多種顏色光,畫面品質(zhì)將更加漂亮。
兩位發(fā)明者是來(lái)自中國(guó)臺(tái)灣的陳志佳及葉亞川。陳志佳畢業(yè)于中國(guó)臺(tái)灣交通大學(xué)電子物理系,在紐約州立大學(xué)取得電機(jī)博士,曾任職馬里蘭大學(xué)電機(jī)系副教授,目前任職 Ostendo 磊晶實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人。葉亞川畢業(yè)于中國(guó)臺(tái)灣大學(xué)電機(jī)系,并取得洛杉磯加大電機(jī)博士,曾任職Tecstar及太空總署噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室研究員(NASA-JPL),目前擔(dān)任該公司首席科學(xué)家。