led發明者談LED的歷史與未來：仍處于嬰兒期

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尼克·何倫亞克在1962年發明了第一種可見光發光二極管 （騰訊科技配圖）

騰訊科技訊（童云）北京時間10月11日消息，在50年以前的1962年，尼克·何倫亞克（Nick Holonyak Jr.）及其在通用電氣的團隊發明了發光二極管（Light Emitting Diode，LED）。雖然時至今日LED光已經幾乎是無處不在——從橋梁到車頭燈再到鑰匙扣手電筒，都使用看起來比太陽還要明亮的LED光——但其最初的開發則充滿了不確定性和彼此競爭的研究工作。在當時，LED是另一種開拓性技術——激光——的直接結果，而在隨后的日子里，LED一直都在繼續演進，現在已經成為我們家里的照明光源，還被用來傳輸我們的數據。

《連線》雜志設計頻道對現為伊利諾斯大學教授的何倫亞克進行了采訪，向他詢問了LED的歷史，同時也討論了LED的未來。以下是此次專訪的內容摘要：

《連線》：LED最初取得的市場反應是怎樣的？

何倫亞克：當我認識到自己也走在開發LED的道路上的時候，我已經用自己制作的合金在可見激光領域中打敗了整個世界。《讀者文摘》（Reader’s Digest）的一名編輯在1963年2月份給我打了電話，指出了一個事實，那就是LED最終將覆蓋整個光譜，成為白光的來源。那就是當時發生的事情，但我覺得這件事情發生的時間像是遠沒有50年那么久。

《連線》：激光？

何倫亞克：當時有很多猜測認為，光可能無法具有相干性，就像是微波信號一樣；或者，如果光能具有相干性，人眼也可能看不到，因為在此以前人眼一直都只能看到非相干光。

雖然其他人都認為紅寶石不能成為一種光源，但一位名為希歐多爾·梅曼（Theodore Maiman）的科學家當時提出了一個想法，即紅寶石能被用作微波激射器，但沒人曾利用紅寶石制作出激光。他最終取得了成功，我想那應該是在1960年5月份，當時他演示了一束激光是如何生成的。在他展示了第一束激光以后，所有一切都開始掙脫樊籠。

在1962年，羅伯特·萊迪克（Robert Rediker）領導下的麻省理工學院的林肯實驗室（Lincoln Laboratories）稱，他們制造了一種能發射許多自發光的二極管，而且能使用這種二極管來發射紅外i線信號。當他們在該年7月份召開的一次會議上發布有關這種二極管的報告時，我們許多人都說，是否有可能將其變成相干光，比如說激光？

《連線》：這與梅曼已經做過的事情有什么區別嗎？

何倫亞克：就梅曼的激光而言，那是一種類似于在照相時使用的閃光。你可以釋放出一束強烈的白光，然后這束白光被紅寶石棒吸收，然后紅寶石棒把所有紅色鉻原子都提升到更高的狀態，再釋放出來，就變成了一束激光。那是一個初級過程推動次級過程的程序。你所看到的所有光線都是熱源，而熱能讓原子輕輕震動，從而釋放出某種光線。與其說它是照射器，倒不如說是加熱器更好一些。

我所說的激光則是從一端進入，然后從另一端出來的光線，在這一路程中它本身就是光線生成器，那就是二極管激光。

《連線》：最初的LED有多大？

何倫亞克：非常小。當然，你可以讓其變得更大一些，而且人們也已經這樣做了。你知道，在半導體能應用的領域中，半導體總是會勝出，橫掃普通的電子產品。

《連線》：當時的LED看起來跟今天很像嗎？

何倫亞克：你今天所看到的LED是處在一個價格低廉的平臺上的，但那只不過是一種形式而已。實際上，LED能以各種各樣的形式制作出來，品種和幾何圖形都能有所不同。

《連線》：我們還能做些什么？

何倫亞克：還能做很多事情來讓其變得更加合適。我們仍在尋找更好的方式來制造晶體，進行化學研究工作，讓所有事情都各就其位。

我在通用電氣制作了第一塊合金。后來我又制作了其他一些半導體合金，它們變得更好了——那就是你現在可以看到的合金，它們能發出紅橙色的光，然后是黃色的光。然后，其他人改用其他形式的合金，能讓其發出藍色的光；但在將藍光轉換為綠光時，他們遇到了更大的困難。而且，還沒有人能非常好地解決獲得黃光的問題。

《連線》：但在經過這些發展以后，LED已經成為了主流使用的光源。

何倫亞克：從整體上來說，LED正開始接管照明市場，從特殊照明到所有類型的照明都是如此。就現在而言，整個世界都在使用形式和顏色各異的LED。

《連線》：那么，我們將會看到LED的使用量繼續增長嗎？

何倫亞克：你可以只把LED視為一種光源，但也可以讓其以激光的形式出現，用在外科手術和光敏化等領域，而你不能用一個電燈泡來做到同樣的事情。那就像是說，我要把一個用真空管做成的心臟起搏器放在一個病人體內——那只能是個玩笑。

你能用LED來制作一系列東西，無論是在醫藥、儀器還是汽車領域中都是如此。有些汽車公司已經完全做到了汽車上的所有車燈都是發光二極管，這使得無論是車頭燈、尾燈還是指示燈都無需更換，因為LED燈能持久使用。

而這并不是尾聲，實際上從某種程度上來說，LED正處于“嬰兒期”。雖然從時間上來說LED早已過了嬰兒期，但我的感覺是未來它還要再走很長很長的路，就此而言則還是處在嬰兒期中。

《連線》：你還在從事這項工作嗎？

何倫亞克：不，我和我的合作伙伴有其他事要做。在晶體管中有一種粒子流原本是無用的，但現在也已經變成了一種光發射體，也就是激光信號，所以現在我們擁有了兩種形式的信號，能成為新一代芯片的組成部分。

光學信息的傳播要好于電子信息。電子會在從一個地方轉移到另一個地方的過程中失去力量，而光學信號則要好得多。光學信號也能用來制作一種芯片，但這是需要10年、20年、30年甚至是40年的不懈努力才能做到的事情