Investering i Nobelprispræstationer – Blå lysdioder oplyser fremtiden

En banal revolution

Nogle Nobelpriser i fysik tildeles en revolution i den grundlæggende måde, vi forstår universet, fra sorte huller (2020) til subatomare partikler (2013) eller universets udvidelse (2011). Andre belønner tilsyneladende mere “banale” opdagelser, der dog er fuldstændigt værd at vinde på grund af deres varige og radikale indvirkning på den menneskelige civilisation.

Nobelprisen i 2014, tildelt Isamu Akasaki, Hiroshi Amano og Shuji Nakamura for opdagelsen af blå lysdioder, er en af dem.

Lysdioder, der kan emitte rød, gul og grøn lys, har været kendt siden opfindelsen af lysdiodteknologi. For at emitte hvidt lys emitterer lysdioder blåt lys, hvor det er nødvendigt, og dette viste sig at være svært at opnå.

Den rette type lys

Kvantenergi

Det, der gør blåt lys så svært at producere med lysdioder, skyldes den fundamentale fysik bag lysdioder.

Lysdioder producerer lys takket være kvantefysikkens principper. I en forenklet version af kvantefysik består atomer af en kerne, omkring hvilken elektroner kredser, ligesom Jorden omkring Solen.

På grund af kvantemekanikens regler kan disse elektroner kun “kredse” omkring atomkernens bestemte niveauer, hver bestemt af en vis energiniveau. Når en elektron rejser fra et højt til et lavt energiniveau, emitteres overskuddet i form af lys.

Lavenergilys tenderer mod den “røde” side af lysspektret, mens højenergilys tenderer mod den blå side af spektret.

Kilde: Online Learning College

Lysdiodens grundlæggende princip

Denne evne hos atomer til at emitte lys, som skyldes den fundamentale fysik, er grundprincippet bag lysdioder. I praksis er der dog nogle specifikke karakteristika, der er nødvendige.

For at skabe en lysdiode er det nødvendigt at have materialer, der er halvledere, og derfor har evnen til enten at lade en elektrisk strøm passere eller blokere den (hence “semi”-kvalificeren).