2023.12.10

ガリウム窒化物とLED照明の可能性

marugotoyoten

ケンブリッジ大学のYoutube動画「ガリウム窒化物とLED照明の可能性」について要点と要約をまとめました

３つの要点

要点１
ハンフリー教授の研究グループとパイ・コリンズの協力により、ガリウム窒化物とLEDを利用した照明市場の革命化が目指されており、大幅なエネルギーの節約とコスト削減が期待されています。
要点２
LED照明は英国において数十億ポンドのエネルギーコストを節約し、二酸化炭素排出量を削減し、新たな発電所の建設の必要性をなくす可能性があります。
要点３
大型シリコンウェハーや高度な電子顕微鏡の使用など、LED技術の進歩により、LEDのコストが大幅に削減され、性能が向上しました。また、ガリウム窒化物のLEDは、水の浄化、がん治療、無線通信、神経科学研究など、照明以外のさまざまな応用の可能性を秘めています。

要約

ガリウム窒化物とLED照明の可能性
1850年、ジョセフ・スワンは電球の発明に取り組み始め、それは100年以上もほとんど変わらずに残っています。しかし、ケンブリッジ大学のソリン・ハンフリー教授の研究グループは、ガリウム窒化物の力を使って発光ダイオード（LED）を使用した新しい形の照明を開発しています。このUK企業パイ・コリンズとの協力は、世界の照明市場を革命化し、数十億ポンドのエネルギーコストを節約する可能性があります。

エネルギーとコストの大幅な節約
従来の白熱電球などの照明ではなく、LEDを使用することで、英国は少なくとも照明用電力の50%を節約することができます。現在、照明用電力は全電力使用量の20%を占めています。これにより、年間20億ポンドの節約が可能となり、英国の大型発電所8基を閉鎖するか、新たな発電所の建設の必要性を防ぐことができます。さらに、LED照明は少なくとも10%の二酸化炭素排出削減に貢献することができます。

LED技術の進歩
LEDのコストは、一般的にサファイアなどの高価な材料上で成長させるため、普及が阻まれてきました。しかし、ハンフリー教授の研究グループは、よりコスト効果の高いシリコンウェハー上でLEDを成長させる成長方法を開発しました。このブレークスルーにより、LEDのコストが大幅に削減され、よりアクセスしやすく、手頃な価格になりました。グループはまた、高度な電子顕微鏡を使用してLEDの性能を分析し、改善し、効率的な光の放射を確保しています。

照明以外の潜在的な応用
ガリウム窒化物のLEDは、照明以外のさまざまな分野を革新する可能性があります。水の浄化、がん治療のためのX線ビームのターゲット、LiFiを通じた次世代の無線通信の実現、さらには個々のニューロンのマッピングと刺激による人間の脳の理解にも貢献することができます。ガリウム窒化物の多様性と効率性は、今後数十年にわたって社会への影響力のある素材となる可能性があります。

▼今回の動画