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LED诺奖得主用氮化镓技术开发新设备,助台积电晶圆检测
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LED诺奖得主用氮化镓技术开发新设备,助台积电晶圆检测

2021-09-23 16:18:51 来源:酷扯儿

【哔哥哔特导读】LED除家用、路灯、户外看板、红外线遥控器等应用外,电子产品应用更是大宗:手机、电视、电脑光源皆都采用LED,目前光电产业也持续改进LED技术,想打造更佳显示体验。

LED除了是省电、耐久的照明工具,更应用在电脑、手机,大大改变世界。不过,LED功能不仅如此,开发LED贡献卓著的诺贝尔奖得主天野浩,宣示要持续用LED改变世界。

在上周的国际半导体产业协会(SEMI)论坛里,2014年诺贝尔奖得主、名古屋大学教授天野浩这位头发花白、笑容充满朝气的日本学者,进行了一场深度演讲。事无巨细的讲述了LED发展进程,并且仍旧充满理想地宣示,「要善用LED的原料氮化镓(GaN),来持续改变世界」,有别于一般人对于LED就是照明的印象。

在本次演讲中他也透露名古屋大学相关应用的最新进展,其中,最让人瞩目的,竟然还跟台积电有关。

LED技术能助攻台积电先进制程?

天野浩充满新点子,除研究团队备受肯定,也不断寻找技术如何能贡献社会的新应用。

去年天野浩团队,就利用LED的原料氮化镓(GaN)开发出「微波无线充电技术」,希望之后能应用于灾区供电,或是无人机充电上。

而本次演讲中,最让人瞩目的是与台积电有关的内容。

名古屋大学的新创公司PES(Photo Electron Soul)以氮化镓技术,开发出一套半导体检查设备。

天野浩指出,这个设备的检测效率、稳定性、可连续运作时间都很高,因此「对于台积电等厂商来说,这套设备非常值得信赖」。

此外,由于名古屋大学团队,也利用相关技术,包括LED紫外线消毒机器人、高转换效率的电动车逆变器等,天野浩指出,全球仍有8亿多人缺乏干净用水,因此也开发特定波长紫外线LED,以及杀菌机器人,希望找出最佳的杀菌效果。

LED的发展之路

深入你我生活,LED无所不在

从太空仰望地球,黑夜里闪闪熠熠的光点,正是人类照明科技的重大成就。从爱迪生发明白炽灯以来,最大的照明突破即是LED(发光二极体),由于省电、寿命长等优点,目前全世界的光源,超过七成都是来自LED。

LED除家用、路灯、户外看板、红外线遥控器等应用外,电子产品应用更是大宗:手机、电视、电脑光源皆都采用LED,目前光电产业也持续改进LED技术,想打造更佳显示体验。

LED是一种半导体,通电后可以发出各种颜色的光,以及红、紫外线,但直到1990年代后半叶,才开始大量商用化。

谈到LED改变世界的这段历程,天野浩语气难掩兴奋。

经费拮据,诺奖得主曾手工做仪器

天野浩在1980年代就读名古屋大学工学博士时,加入了恩师赤崎勇的实验室,进行研究LED研究。

当时LED已被欧美实验室研究超过20年,但仍有许多技术瓶颈。

面对困难,天野浩倒是十分乐观以对,「加入这个实验室让人十分兴奋,」天野浩以当时庞大、笨重的电视为例,如果能用LED取代里面占空间的阴极射线管,「我们会改变世界!」

演说当下,天野浩如同回到少年时,拿着当年的旧资料,回忆这项改变世界的技术,研究经费第一年时竟只有310万日圆(当时约台币49万元),手头拮据下,部分仪器还是天野浩自己手工自制而成。

皇天不负苦心人,赤崎勇与天野浩有技术上的初步突破,而1993年任职日亚化学的科学家中村修二,在两人的研究基础开发出商用化的LED。

由于拥有省电、寿命长、体积小等诸多优点,也让民间公司不断开发新应用,形成从1990年代末持续至今的显示技术大浪潮,连带让游戏机、电脑、手机、电视产业蓬勃发展,并在全球供应链合作下,普及至寻常人家。

2014年赤崎勇、天野浩、中村修二,三人也共同因LED的卓越贡献,获得诺贝尔物理学奖。

天野浩指出,目前LED占全球七成多的光源,相比于传统灯泡(日光灯等),每年省下了约950亿度电,与日本每年的用电量相当。

而根据诺贝尔奖官网指出,LED由于耗电需求低,全球有15亿远离电网的民众,正利用太阳能加LED,改善照明品质。

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