LED的研发历史,其实已经很长了。而RCA在LED的早期研发阶段,是作出过许多重大贡献的。
早在1955年,在RCA工作的鲁宾·布朗斯坦(Rubin Braunstein)就发现了砷化镓半导体会发射红外线。
1962年,灯塔通用电气公司的员工尼克何伦亚克成功制造出了第一盏发光在可见光范围内的红光LED灯泡,这也正式开启了LED的发展历程。
其后,多种颜色的LED被陆续发明出来,砷化镓二极管能够发出红光,碳化硅二极管能够发出黄光,磷化镓二极管能够发出绿光。而LED的发光亮度,也在持续的提升。
但此时LED的发展遇到了一个重要的瓶颈,就是蓝光二极管的研制,迟迟没有取得革命性的突破。
单色光的LED,应用领域是极其受限的,只能作为信号显示器件来使用,而只有发明了蓝光之后,才可能与红光、绿光共同合成白色的可见光。
对于蓝光LED的研究,全球诸多的科学家和企业都投入了不少的资源和心力,但效果一直无法达到期望。
1971年,RCA实验室的Pankove在研究发现了氮化物材料中形成高效蓝色发光中心的杂质原子,并研制出MIS(金属-绝缘体-半导体)结构的GaN蓝光LED器件,这就是全球最先诞生的蓝色LED。
但RCA这个蓝色LED器件其实只有象征的意义,因为发光效率太低,这个发明被没有展现出真正的实用性。
历史上,真正的蓝光LED要等到80年代末,才被霓虹的赤崎和天野的研究小组,第一次发明出来。
而紧跟着,另一位霓虹的研究员中村修二,在1992年发明了高亮度的蓝光LED。
正是凭借在蓝光LED上贡献,赤崎、天野和中村修二,才共同获得了2014年的诺贝尔物理学奖,由此也可见蓝光LED的价值之大。
而中村修二发明高亮蓝光LED时的公司,日亚化学,原本只是一个小型的家族企业,却凭着将中村修二这个发明注册了专利,并率先实现量产,而迅速成长为了全球最大的LED制造商之一。
而获得了诺贝尔奖的中村修二,与日亚化学这个全球最大的LED制造商之一,围绕蓝光LED的专利,还有一场科技界非常着名的撕逼大战。
中村修二在日亚化学工作期间,一直是最底层的研究员,不仅只能在地下室进行实验,而且经常受到经理层的欺辱。
等到蓝光LED被发明出来之后,日亚化学用公司的名义注册了专利,但只给了中村修二区区两万日元(约合人民币1141元)奖金。
感受到了极大不公的中村修二,后来干脆离开了日亚,远走灯塔到大学任教,并且愤怒之下,甚至放弃了霓虹国籍,加入了灯塔国籍。
而后来中村修二更是与日亚化学对簿公堂,并最终获得了8.4亿日元的高额赔偿。
从此之后,中村修二更是抓到机会,就炮轰霓虹的科研环境恶劣,霓虹企业恶劣压榨科技研发人员。所以那些喜欢吹捧霓虹科研体系的人,醒醒吧,天下的乌鸦其实是一般黑的。
这个八卦稍微扯远了一点,说回蓝光LED的技术,蓝光LED的发明,最主要就是围绕着氮化镓这个材料展开的,其实飞利浦、RCA很早就围绕氮化镓展开了蓝光LED的研究,只是因为难度太高,在70年代末,两家公司都放弃了。
此后,其实两家公司都开始走向了下坡路,也就把LED这个重要的产业机会,拱手让给了霓虹。
陈兵从RCA整体收购了半导体部门,也同样继承了RCA当年的那些研究成果,在蓝光LED的研发上,其实是很有基础的。
蓝光LED研发,历史上整整耗时了三十年,其中的难度自然是很高的,陈兵并不了解,这个研发过程中真正的技术细节,但却知道正确的技术路线,以及一些重大技术突破节点的大概内容。
凭着对这个正确技术路线的提前掌握,加上足够的研发资源投入,陈兵觉得还是很有希望,抢在霓虹人之前,将这个重要的科技成果发明出来的。
太阳能光伏就不用多说了,后世内地已经成为了光伏领域最大的生产国,也产生了诸多的知名公司,只不过光伏技术要实现产业化,距离还有些遥远,需要进入新世纪之后才会真正兴起,现在搞光伏更多是在进行技术底蕴的积累和储备。
至于光电传感器,其实种类非常的多,应用领域也非常的广泛,但最为普通大众所所熟知的就是光电成像用的传感器,因为这种成像传感器,可以用来生产风靡一时的消费电子产品--数码相机。
虽然后来数码相机在流行了一段时间后,就被手机拍照技术所取代了,但其实手机里沿用的还是这种光电传感器的技术,只是因为能够做的更小,更轻便,被融合进了手机的功能之中,不再需要一个单独的数码相机产品罢了。
数码相机是在90年代开始民用普及化的,在2000年之后迅速风靡,然后很快被手机拍照所取代,很容易被认为是一种过渡性的产品,但其内在的传感器技术却没有被替代。
现在是1986年,数码相机还没有大规模的民用化,但其实关于数码相机的技术竞争,已经全方位展开了,现在英豪进入这个领域,其实已经是有些晚了。
数码相机的传感器技术,有两个技术路线,一种是光感应式的电荷耦合器件(CCD),另一种是互补金属氧化物半导体(CMOS)。
其中CCD发展较早,早在70年代,灯塔的贝尔实验室就已经发明了CCD阵列。
在这个发明的基础上,1975年,灯塔的柯达公司,就发明出了第一台数码相机。
柯达是传统相机的霸主,随着数码相机的成熟,传统相机被数码相机迅速替代,也使得柯达公司迅速的衰落了下去。
但其实柯达早期在数码相机上,其实是投入了相当多的研发资源的。到80年代末,数码相机还没有真正大规模民用化的时候,柯达已经围绕数码相机申请了近千项专利。
甚至在90年代,数码相机刚刚开始进入民用市场,开始真正市场导入的时候,柯达也推出过不少的数码相机产品,还是数码相机领域里的重要头部玩家。
但可惜,数码相机其实是各种新兴电子技术的融合产品,柯达原本在传统相机时代,积累下来的技术优势,受到了来自另一个领域的巨大冲击。
90年代,主要的数码相机玩家,其实大部分都是霓虹系的厂商,而90年代的消费电子领域,也恰恰是霓虹系电子厂商最后的辉煌。
已经有些老年臃肿,动作缓慢的柯达无法在跟上技术领域持续不断的快速变化,最后被彻底的打落了尘埃。
基于CCD技术的数码相机产品,已经发展了二十多年了,甚至已经有产品在市场上进行商品化销售了,此时陈兵要进入数码相机领域,与这些已经积累了相当多技术的灯塔、霓虹厂商进行正面的竞争,难度其实是很大的。
但好在还有另一条技术路线,就是CMOS传感器。
CMOS传感器的出现,比CCD技术晚了很多,历史上到了1990年,第一片CMOS传感器才流片成功,开创了数码相机的另一个技术方向。
早期的S传感器,技术并不成熟,在像素等关键指标上,其实是无法与CCD传感器进行比较的,整个90年代,基本上是CCD技术的数码相机,占据了绝大部分的市场,而S数码相机成为了低端产品的代名词。
但CCD工艺复杂,价格昂贵,技术演化的速度也远远跟不上CMOS工艺。
等到进入了2000年之后,伴随着半导体制造技术的发展,S传感器在性能上已经逐步追上了CCD,而且S基本采用半导体芯片的标准生产工艺,不仅成本更加低廉,而且更容易小型化。
2000年之后,数码相机领域基本上是两个技术路线,在进行激烈的市场竞争。
但当手机拍照时代到来之后,S就占据了绝对的优势,成为了手机拍照的标准配件。
因为S传感器价格的迅速下降,微型化极端成功,后世的手机中,甚至已经不再只装一个相机镜头,而是开始了对镜头的大量堆叠。
陈兵本就已经在半导体领域,积累出了足够的基础,此时投入资源研发成像传感器,自然是要以这个CMOS为主要的研发方向,以便能够迅速建立起技术上的领先优势。
而只要陈兵能够率先的推出CMOS技术,就能在数码相机领域,实现真正的弯道超车,不再受制于那些领先厂商的早期技术积累。
至于激光技术,就不必多讲了,后世已经成为非常重要的基础技术。
激光不仅是在光刻机领域,在诸多的其他工业领域都是非常重要的,是具有真正战略性的技术,是陈兵必须要尽快去深入的领域。