諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主天野浩2014年10月24日獲得了日本政府頒發(fā)的文化勛章，并在其任職的名古屋大學(xué)舉辦了記者見面會(huì)。天野在會(huì)上以回答記者提問的形式，介紹了自己正在進(jìn)行的研究。

在這些研究中，天野著重強(qiáng)調(diào)了功率器件應(yīng)用的重要性。這是因?yàn)榕cSi相比，GaN的帶隙大、導(dǎo)熱率高，具備適用于功率器件的特性，有望起到良好的節(jié)能效果。

天野充滿信心地說：“氮化物半導(dǎo)體的應(yīng)用不只是LED，我特別關(guān)注的是功率器件。LED為節(jié)能做出了貢獻(xiàn)，功率器件也將大幅推動(dòng)節(jié)能，比如功率晶體管。Si雖然實(shí)現(xiàn)了高達(dá)95％的電力轉(zhuǎn)換效率，但依然存在5％的損失。而GaN理論上可以使這一損失降低到1/6以下。還有望起到超過LED的節(jié)能效果。我們也在開發(fā)超低耗電量的功率器件。功率器件方面，從現(xiàn)在開始才是關(guān)鍵時(shí)刻。在GaN功率器件領(lǐng)域，我認(rèn)為日本現(xiàn)在處于領(lǐng)先地位，希望在這一領(lǐng)域引領(lǐng)世界的發(fā)展”。

關(guān)注深紫外LED

天野也介紹了在LED和半導(dǎo)體激光等發(fā)光元件領(lǐng)域的舉措。LED方面正在研究借助周期性大量設(shè)置納米級(jí)GaN線的“納米線結(jié)構(gòu)”，提高發(fā)光效率。在這種結(jié)構(gòu)下，每條線都可作為L(zhǎng)ED發(fā)光，因此有助于擴(kuò)大發(fā)光面積，提高發(fā)光效率。

此外還在研究波長(zhǎng)僅為250nm～350nm左右的深紫外LED。這種LED除了殺菌用途外，預(yù)計(jì)還可應(yīng)用于印刷領(lǐng)域。印刷領(lǐng)域過去使用的紫外光源的發(fā)光波長(zhǎng)有限。因此，印刷墨水等使用的高分子材料需要配合波長(zhǎng)來開發(fā)，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。而LED容易調(diào)節(jié)波長(zhǎng)，能按照高分子的特性選擇紫外LED的波長(zhǎng)，從而可使開發(fā)變得更簡(jiǎn)單。

利用GaN類半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)紅色激光器

不只是LED，天野還對(duì)新型半導(dǎo)體激光器給予了關(guān)注。GaN類半導(dǎo)體的LED存在電流密度過大時(shí)發(fā)光效率下降的“光效下降現(xiàn)象”。而半導(dǎo)體激光器沒有這種現(xiàn)象，通入的電流越大，亮度越大，效率越高。因此在照明用途，半導(dǎo)體激光器也引發(fā)了關(guān)注。

激光照明備受期待的用途是汽車頭燈。雖然已有部分車型采用了激光頭燈，但溫度特性依然存在課題。因此，天野正在針對(duì)這一課題開展研究。

除照明用途外，天野還在研究顯示器用半導(dǎo)體激光器，他研究的是使用GaN系半導(dǎo)體的紅色激光器。雖然顯示器用紅色半導(dǎo)體激光器已經(jīng)存在，但在平視顯示器等汽車用途，“溫度特性還不夠”（天野）。因此，天野希望使用GaN類半導(dǎo)體解決這一問題。（責(zé)編：Flora）

來源：日經(jīng)電子

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