为什么蓝光LED的发明能获得诺贝尔物理学奖--LED的发光原理和光谱-热点-云知光

前段时间的消息：2014年的诺贝尔物理学奖是由发明蓝光LED的日本人中村修二获得，可见LED行业大有可为啊！

“2014诺贝尔物理学奖得主揭晓，由日本学者赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)、中村修二(Shuji Nakamura)等三位共同获奖。他们的成就为发明高效能又环保的蓝色发光二极体(Light-Emitting Diodes,LED)，进而延伸出更明亮节能的白光照明。三位学者造福世人的贡献,获诺贝尔委员会肯定。”

为什么蓝光LED的发明能获得诺贝尔物理学奖？主要原因是只有发明了蓝光LED，才能制作成LED白光照明产品！

先来看看三原色原理吧。

三原色原理

白光一种复合光，由多种颜色组成。想要实现白光首先要了解三原色和混光原理。

三原色是指红、绿、蓝三色，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。三原色原理具备如下特点：

1、互补色：两种颜色按适当比例混合能产生白色或灰色。
2、非互补色的任何两种颜色混合能产生中间色。色调决定两种颜色的相对比例，偏向于比重大的颜色。
3、表观颜色相同的光，不管其光谱组成是否相同，在颜色混合相加中具有同样效果。
若A=B, C=D,则A+C=B+D
若A+B=C，x+y=B，则A+(x+y)=C。
4、由几个颜色光组成的混合色的两度，是各颜色光亮度的总和。

红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色，除了相加混色法之外还有相减混色法，可根据需要相加相减调配颜色。

图：相加混合（红色+绿色=黄色，绿色+蓝色=青色，红色+蓝色=品红，红色+绿色+蓝色=白色）

黄色、青色、品红都是由两种基色相混合而成，所以它们又称相加二次色。另外：

红色+青色=白色
绿色+品红=白色
蓝色+黄色=白色

所以青色、黄色、品红分别又是红色、蓝色、绿色的补色。每个人的眼睛对于相同的单色的感受有不同，如果我们用相同强度的三原色混合时，假设得到白光的强度为100，这时候人的主观感受是：绿光最亮，红光次之，蓝光最弱。

LED发光原理

LED是当正向电流沿半导体PN节方向流过时将电子与空穴注入发光层内，当电子和空穴发生复合时有一部分能量以光的形式输出的电子元件（另一部分以热的形式输出）。通过施加高于PN节扩散点位的电压，将电子注入P型半导体，空穴注入N型半导体。LED发光的光线是从内部向表面、背面和各个截面所有方向发出。LED发出的光为单色光，光的带宽很窄，发光波长取决于制作的材料。（中村修二之前LED已经被发明了红色、黄色，单由于缺少了蓝色所以一直未能被照明产品采用，中村修二通过使用GaN材料生长工艺而得到蓝光，并一直致力于提高蓝光的输出光功率）。