唐·林肯++寇晓明

2014年10月7日，瑞典科学院的成员们开会决定将诺贝尔物理学奖授予谁。诺贝尔奖委员会通常把诺贝尔物理学奖授予非常重大的发现，比如预测希格斯玻色子、观测到宇宙加速膨胀。因此，很多人惊讶于2014年的诺贝尔物理学奖被授予一项实用的发明：蓝光二极管。然而，物理学诺贝尔奖授予赤崎勇、天野浩和中村修二恰如其分。

技术成就

发光二极管是基础量子科学的诸多实用分支之一。在标准的量子力学的图景中，电子沿着环绕原子中心的轨道运行，有点儿像绕日行星（行星模型并不完全准确，但是其很多特性贴切地展示了量子世界的景象）。根据量子理论，电子可以在一系列分立的轨道上运动，就像是一颗行星可以在水星或金星或任何其他的太阳系行星的轨道上围绕太阳运行，但不能运行于这些轨道之间。

距离原子核近的电子能量低，距离远的能量高。当电子从高能量的轨道跃迁到低能量的轨道时，会以光的形式释放能量。发光的颜色取决于新旧两条轨道的能量差。能量差越大，光越偏蓝色。

经过些许改动，这些基本的想法也适用于多原子的系统，例如分子和固体材料。这就给我们带来了发光二极管。要制成一个发光二极管，你要结合两种不同的半导体，一种有多余的电子（n 型半导体），另一种有多余的空穴存放电子（p型半导体）。在二极管两端加上合适的电压，电子会发生移动并和空穴复合，释放能量。早期的二极管只释放很少的能量，即放出红外线。……