รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี พ.ศ. 2557 (ค.ศ. 2014): LED สีน้ำเงิน

Abstract

ในปี 2014 ที่พึ่งผ่านมา รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ได้ตกเป็นของ ศาสตราจารย์ อิซามุ อะคาซากิ (Isamu Akasaki), ศาสตราจารย์ ฮิโรชิ อามาโนะ (Hiroshi Amano) จากมหาวิทยาลัยนาโงย่า (Nagoya University) ประเทศญี่ปุ่น และ ศาสตราจารย์ ซูจิ นาคามูระ (Shuji Nakamura) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาบาร่า (University of California, Santa Barbara) ประเทศสหรัฐอเมริกา สำหรับ “การประดิษฐ์ไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงินที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม”  ไดโอดเปล่งแสง (light-emitting diodes) หรือที่เรียกกันสั้นๆในวงการอิเล็กทรอนิกส์ว่า แอลอีดี (LED) คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรืองแสงได้โดยอาศัยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำ โดยที่แสงที่เปล่งออกมาจะครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่รังสีอินฟราเรดไปจนถึงอัลตราไวโอเลต และถึงแม้ว่าจะมีการพัฒนาแอลอีดีสีแดง (1950s) และสีเขียว (1960s) สำเร็จแล้วตั้งแต่เมื่อ 50 – 60 ปีก่อน แต่ในขณะนั้นนักวิทยาศาสตร์ยังประสบปัญหาไม่สามารถที่จะผลิตแอลอีดีสีน้ำเงินได้ ปัญหานี้ถูกทิ้งให้เป็นความท้าทายก้าวต่อไปให้กับวงการอิเล็กทรอนิกส์เชิงแสง (optoelectronics) เป็นเวลาหลายสิบปี จนกระทั่งผู้ได้รับรางวัลโนเบลทั้งสามคนได้ค้นพบวิธีเตรียมผลึกแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) ที่มีคุณภาพ และค้นพบวิธีการเจือ GaN ให้เป็นสารกึ่งตัวนำชนิด p (p-type semiconductors) ได้สำเร็จ เจ้าแอลอีดีสีน้ำเงินนี้จึงได้ถือกำเนิดขึ้นและเข้ามาเติมเต็มความฝันของนักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการจะผลิตแสงสีขาวที่ประหยัดพลังงาน, มีอายุการใช้งานยาวนาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้นั่นเอง