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愛迪生發明燈膽後的第二次照明革命 CREE

2018年3月12日

2000年《FORTUNE》選出了15家將改變世界的公司,CREE名列其中,他們是一家美國LED照明公司,但近年就把LED技術利用得出神入化,《財富》雜誌認為CREE改變了不同領域的遊戲規則,顛覆現有的產業,並帶來新的機遇,包括近年經常聽到的「薩德彈道導彈防禦系統」(TERMINAL HIGH ALTITUDE AREA DEFENSE,THAAD)。

一間做LED燈泡起家的照明公司CREE又何以入選美國最頂尖的國防工業技術?
故事由一個日本科學家說起,2014年中村修二教授憑藉發明「高亮度藍色發光二極體」,獲得諾貝爾物理學獎,成為有史以來第二位美籍日裔諾貝爾獎得主。

中村的故事可說是非常有趣,並非學界出身的他,一直在電子公司致力研發新型態的LED照明,研究當時仍處於難產階段的藍光 LED。1993年,中村修二成功研發出以氮化鎵(GaN)為基底的高亮度「藍色發光二極體(LED)」,被稱做「愛迪生後的第二次人類照明革命」,使得藍色LED正式實用化。

過去二極體中,最早開始發展應用的是紅光,紅光是以硒化鋅(ZNSE)作生產材料,雖然品質較好,但造價高昂,故中村改用低成本的氮化鎵(GaN, GALLIUM NITRIDE)研究。GaN是氮和鎵的化合物,是一種直接半導體材料,由於當年五行欠水、沒有資源,中村從公司的實驗室開始,自行研發儀器,並開始將氮化鎵變成合格晶體的路程。

那麼在藍色LED出現之後,我們的照明技術又會有什麼變化?

中村強調日光才是最好的光源,因為日光所能提供的不只是可見光,還有紫外線和紅外線,這是現在LED照明無法做到的。藍光LED產生的光線,可以調教得很接近日光,除此之外,應用彈性也很大,可以用在越來越小的投影機上,也更適合製作成駕駛的汽車頭燈等。藍色LED橫空出世,而且不只是被發明出來,還到達可以商業化的階段,這麼一個可以調控成日光、節能,帶來節能明亮的白色光源,讓許多先進國家趨之若鶩。

在未來,光線將不只是照明工具,資料讀取、傳輸也是光的技術延伸。例如WI-FI網路能夠藉由雷射光元件的發展再更進一步,變成光照上網技術(LI-FI),傳輸量比WI-FI更大的LI-FI,在一些網路架設不易的地方(例如非洲及中國徧遠山區)會是一個令人期待的解決方案。換言之,其實不只照明層面,而是整個通訊科技都可能會改變。

創辦於1987年的CREE,早於1993年就已經登陸納斯達克,2016年營收超過14億美元CREE是全球LED外延、晶片、封裝、LED照明解決方案、化合物半導體材料、射頻與功率器件最大製造商和行業領先者,仲完全掌握氮化鎵(GaN) 的相關技術。

說好的薩德彈道導彈防禦系統呢?

CREE將GaN的相關技術應用於軍事用途的包括軍用雷達、智能武器和通信系統,至於國防領域的應用主要包括LED干擾器、通訊和電子對抗等,其中令中共十分頭痕的薩德彈道導彈防禦系統,則用作攔截飛毛腿飛彈和同類的飛彈,參予的主要承包商都是美國國防及航天工業的巨無霸,例如航空製造商洛協馬田(LOCKHEED MARTIN),雷神公司(RAYTHEON)、波音公司(BOEING)、AEROJET、BAE系統公司,當然CREE亦名列薩德系統供應商名單。LED照明企業而言,有傳統的PHILIPS、OSRAM的百年企業,但要投資,則要揀像CREE進入這個行業就做到高水準,再進行垂直整合的企業,從材料、晶片、零件到成品一體化,由LI-FI到薩德彈道導彈防禦系統,CREE統統上架!

談回中村,他的自傳名為《我的思考,我的光》 ,書中有一句話:「我是穿著木屐登上聖母峰的人,即使無人支持、挫敗數年,我仍鼓動自己小宇由的魄力,用雙手帶領腦中的思考,一次次從谷底裡爬出,最後終於創造改變世界的產品!」改變世界,絕對是CREE。

老占點評:

將諾貝爾獎研究成果商業化、軍事化得淋漓盡致的CREE

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