Der Physik-Nobelpreis 2014
geht an die drei japanischen Physiker Isamu Akasaki (*1929), Hiroshi Amano (*1960) und Shuji Nakamura (*1954) für die Erfindung der die Farbe Blau emittierenden Leuchtdioden (LED), die Voraussetzung für helle und energiesparende weiße Lichtquellen.
UV-LED mit Lichtkegel (Bild: Christian Pelant)
Isamu Akasaki (*1929 in Chiran, Japan), Elektrotechniker, und Hiroshi Amano (*1960 in Hamamatsu, Japan), Physiker, arbeiten und forschen auf dem Gebiet der Halbleitertechnologie und zu Leuchtdioden an der ehemals kaiserlichen Universität in Nagoya, wo sie auch Professoren sind. Akasaki gelang 1989 erstmals die Herstellung effizienter Blaulicht-Leuchtdioden aus dem Halbleitermaterial Galliumnitrid, wofür er 2011 mit der Edison-Medaille geehrte wurde, der höchsten Auszeichnung in Elektrotechnik. Amano hat wesentlich an der Fortentwicklung der blauen Leuchtdiode mitgewirkt.
Shuji Nakamura (*1954 in Ikata, Japan) arbeitete nach Abschluss seiner Doktorarbeit an der Universität Tokushima zunächst bei dem japanischen Halbleiterkonzern Nichia. Dort gelang Nakamura 1993 die Herstellung einer besonders intensiv abstrahlenden, sehr hellen Blaulicht-Leuchtdiode aus dem Halbleitermaterial Galliumnitrid (GaN-LED). Damit war seit 1996 auch die Herstellung intensiv leuchtender weißer Leuchtdioden möglich geworden. Der Konzern Nichia ist inzwischen einer der weltweit größten Hersteller solcher Leuchtdioden, die als Lichtquellen auch in Computern, Smartphones oder Tablets eingesetzt werden. Nakamura lehrt und forscht seit 1999 als Professor an der University of California in Santa Barbara (USA), er hat auch die amerikanische Staatsbürgerschaft. Zudem ist Nakamura seit 2004 in Deutschland Honorarprofessor an der Universität Bremen.
Zum Thema:
Mit dem Physik-Nobelpreis 2014 ist ein Licht aufgegangen. Die Entwicklung von stark leuchtenden Leuchtdioden (LED = Licht Emittierende Dioden) hat die Lichttechnologie revolutioniert. Im Gegensatz zur herkömmlichen Glühlampe verbraucht die LED nur einen Bruchteil an elektrischer Energie und weist dabei eine um das 100-fache höhere Lebensdauer auf. Dies ist sehr wichtig, angesichts weltweit begrenzter Energieresourcen. Anderthalb Milliarden Menschen können Dank der LED-Technologie mit Licht versorgt werden, das nur eine kleine Solarzelle zur Stromversorgung benötigt. Und so betont das Nobelpreis-Komittee auch, dass der Physik-Nobelpreis 2014 besonders dem Geiste Alfred Nobels entspricht, denn Nobel verfügte in seinem Testament, dass diejenige Erfindung als preiswürdig zu betrachten sei, die der Menschheit den größten Nutzen bringt.
Die herausragende Leistung der drei japanischen Physik-Nobelpreisträger Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura liegt in ihrem beharrlichem Streben nach stark leuchtenden blauen Leuchtdioden auf Basis des anorganischen Halbleiters Galliumnitrid. Rote, grüne und auch sehr schwach leuchtende blaue Leuchtdioden gab es bereits früher. Aber erst die Entwicklung stark leuchtender Blaulicht-Leuchtdioden ab 1989 ermöglichte durch additive Farbkombination mit einem im gelb-roten Bereich fluoreszierenden Leuchtstoff die Ausstrahlung intensiv weißen Lichts. Diese LEDs sind auch praktisch als Lichtquellen geeignet.
Schema: Weißes Licht aus blauer LED und addiertem Leuchtstoff; >Phosphor< steht für gelb-roten Leuchtstoff und nicht für das chem. Element P. Bild: Cepheiden crop by iogos82
Man vergleiche dazu auch den Nobelpreis für Chemie im Jahr 2000 zu Leitfähigen Polymeren, welche in speziellen Leuchtdioden, den OLED’s (Organic Light Emitting Diode), eingesetzt werden.
Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.
Weblink (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/ (Seite der Nobelstiftung)
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/press.html (Pressemitteilung der Nobelstiftung)
Homepage Arbeisgruppe Prof. Amano an der Nagoya-Universität
Homepage Arbeitsgruppe Prof. Nakamura an der University of California