{"id":369,"date":"2021-05-22T00:47:20","date_gmt":"2021-05-22T03:47:20","guid":{"rendered":"https:\/\/fisica.net\/biografias\/?p=369"},"modified":"2021-05-22T00:47:44","modified_gmt":"2021-05-22T03:47:44","slug":"em-22-05-shuji-nakamura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fisica.net\/biografias\/em-22-05-shuji-nakamura\/","title":{"rendered":"Em 22\/05: SHUJI NAKAMURA"},"content":{"rendered":"\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"1000\" class=\"wp-image-371\" style=\"width: 1000px;\" src=\"https:\/\/fisica.net\/biografias\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/05.22-Shuji-Nakamura-1.jpg\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/fisica.net\/biografias\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/05.22-Shuji-Nakamura-1.jpg 1000w, https:\/\/fisica.net\/biografias\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/05.22-Shuji-Nakamura-1-300x300.jpg 300w, https:\/\/fisica.net\/biografias\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/05.22-Shuji-Nakamura-1-150x150.jpg 150w, https:\/\/fisica.net\/biografias\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/05.22-Shuji-Nakamura-1-768x768.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><br>\u260522\/05\/1954<br>Cientista de materiais americano nascido no Jap\u00e3o que recebeu o Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica de 2014 por inventar diodos emissores de luz azul (LEDs). Ele dividiu o pr\u00eamio com os cientistas de materiais japoneses Akasaki Isamu e Amano Hiroshi.<\/p>\n\n\n\n<div  align=\"left\" id=\"google\" class=\"google\">\n<script async src=\"\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\n<!-- Responsivo1 -->\n<ins class=\"adsbygoogle\"\n     style=\"display:block; background:#FFF\"\n     data-ad-client=\"ca-pub-8479963969486292\"\n     data-ad-slot=\"8933646630\"\n     data-ad-format=\"auto\"><\/ins>\n<script>\n(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\n<\/script>\n<\/div>\n\n\n\n<p>Nakamura recebeu os graus de bacharel (1977) e mestrado (1979) em engenharia eletr\u00f4nica pela Universidade de Tokushima. Em 1979 ele foi trabalhar para uma pequena empresa chamada Nichia Chemical em Tokushima. Ele trabalhou inicialmente no cultivo de cristais de fosfeto de g\u00e1lio e arseneto de g\u00e1lio para LEDs. No entanto, as vendas desses produtos foram decepcionantes, pois Nichia estava competindo com rivais muito maiores. Em meados da d\u00e9cada de 1980, a Nichia decidiu produzir LEDs completos. Nakamura aprendeu sozinho as t\u00e9cnicas necess\u00e1rias para produzir LEDs infravermelhos e vermelhos de alta qualidade, mas tamb\u00e9m n\u00e3o tiveram sucesso comercial.<\/p>\n\n\n\n<p>Nakamura sentiu que Nichia precisava desenvolver um produto que n\u00e3o competisse com o de outras empresas maiores. Esse produto seria o LED azul. Os cientistas produziram LEDs que emitiam luz vermelha ou verde, mas as tentativas de fazer LEDs azuis n\u00e3o tiveram sucesso. Se desenvolvido, o LED azul poderia ser combinado com LEDs vermelhos e verdes para produzir luz branca por uma fra\u00e7\u00e3o do custo da ilumina\u00e7\u00e3o incandescente e fluorescente. O supervisor de Nakamura o desencorajou observando que o LED azul tinha sido procurado por d\u00e9cadas por pesquisadores muito mais bem financiados. Em 1988, Nakamura foi direto para o CEO de Nichia, Ogawa Nobuo, exigindo mais de $ 3 milh\u00f5es (d\u00f3lares americanos) em financiamento e um ano na Universidade da Fl\u00f3rida, Gainesville, para aprender a deposi\u00e7\u00e3o de vapor qu\u00edmico metalorg\u00e2nico para produzir os semicondutores para o LED azul. Para a surpresa de Nakamura, Ogawa aceitou suas demandas.<\/p>\n\n\n\n<p>Ap\u00f3s seu retorno da Fl\u00f3rida em 1989, Nakamura decidiu pelo nitreto de g\u00e1lio (GaN) como o material que ele usaria para o LED azul, principalmente porque a maioria dos outros pesquisadores usava seleneto de zinco, que era mais f\u00e1cil de trabalhar. Cristais de GaN de alta qualidade eram muito dif\u00edceis de crescer. Al\u00e9m disso, em um LED, a luz \u00e9 emitida quando a corrente flui atrav\u00e9s de uma jun\u00e7\u00e3o p-n, a interface entre um semicondutor tipo p e um tipo n, e ningu\u00e9m foi capaz de produzir GaN tipo p. Nakamura resolveu o primeiro problema em 1990, cultivando uma camada de cristal de GaN em baixas temperaturas e, em seguida, camadas adicionais de GaN em cima dela em temperaturas mais altas. Em 1992, ele cresceu com sucesso o GaN tipo p. (Trabalhando de forma independente ao mesmo tempo, Akasaki e Amano desenvolveram LEDs azuis usando t\u00e9cnicas diferentes.)<\/p>\n\n\n\n<p>Em 1994, Nakamura recebeu o doutorado em engenharia pela Universidade de Tokushima. Ele ent\u00e3o trabalhou na produ\u00e7\u00e3o de um diodo laser azul usando GaN. Em 1995 ele teve sucesso e, quatro anos depois, Nichia come\u00e7ou a vender diodos laser azuis.<\/p>\n\n\n\n<p>Nakamura deixou Nichia &#8211; n\u00e3o mais uma empresa com dificuldades, devido ao LED azul e laser &#8211; em 1999 e se tornou um professor no departamento de materiais da Universidade da Calif\u00f3rnia, Santa B\u00e1rbara, em 2000. Nichia pediu que Nakamura assinasse um acordo de confidencialidade estipulando que ele n\u00e3o trabalha com LEDs h\u00e1 v\u00e1rios anos. A Universidade da Calif\u00f3rnia aconselhou Nakamura a n\u00e3o assinar, e Nichia o processou por viola\u00e7\u00e3o de segredos comerciais. Nakamura compensou em 2001 por 20 bilh\u00f5es de ienes (US $ 193 milh\u00f5es) em royalties sobre o LED azul. (Antes disso, Nakamura havia recebido apenas um pr\u00eamio de 20.000 ienes [$ 180] por sua inven\u00e7\u00e3o.) Ele ganhou o processo em 2004, mas Nichia apelou, e o acordo foi reduzido para 840 milh\u00f5es de ienes ($ 8,1 milh\u00f5es) em 2005. Nakamura ficou Insatisfeito com o resultado, o processo foi um marco na lei de propriedade intelectual japonesa.<\/p>\n\n\n\n<p>LEIA O TEXTO ORIGINAL EM INGL\u00caS<br><br>Gregersen, Erik. &#8220;Shuji Nakamura&#8221;. Encyclopedia Britannica,<br><a href=\"https:\/\/www.britannica.com\/biography\/Shuji-Nakamura\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/www.britannica.com\/biography\/Shuji-Nakamura<\/a>. Accessed 21 May 2021.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<div  align=\"left\" id=\"google\" class=\"google\">\n<script async src=\"\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\n<!-- Responsivo1 -->\n<ins class=\"adsbygoogle\"\n     style=\"display:block; background:#FFF\"\n     data-ad-client=\"ca-pub-8479963969486292\"\n     data-ad-slot=\"8933646630\"\n     data-ad-format=\"auto\"><\/ins>\n<script>\n(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\n<\/script>\n<\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><span class=\"has-inline-color has-luminous-vivid-orange-color\"><span class=\"uppercase\">Meu pr\u00eamio Nobel favorito: o LED azul que ilumina o mundo moderno<\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n<p>Uma nova tonalidade: os LEDs azuis iluminam o s\u00e9culo XXI.<\/p>\n\n\n\n<p>De todos os pr\u00eamios Nobel de f\u00edsica concedidos nos \u00faltimos 60 anos, aquele com maior impacto na vida cotidiana \u00e9, sem d\u00favida, aquele compartilhado pelo em 2014. Como coinventores do LED azul, este trio nascido no Jap\u00e3o deu in\u00edcio a uma mudan\u00e7a dram\u00e1tica na forma como vemos o mundo. Voc\u00ea teria que voltar ao pr\u00eamio de 1956 &#8211; compartilhado pelos inventores dos transistores John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley &#8211; para encontrar uma descoberta laureada pelo Nobel que desencadeou uma transforma\u00e7\u00e3o equivalente.<\/p>\n\n\n\n<p>Os LEDs s\u00e3o incrivelmente eficientes, exigindo cerca de 90% menos energia do que as l\u00e2mpadas incandescentes para produzir a mesma quantidade de luz. Embora algumas dessas economias de energia estejam sendo canceladas \u00e0 medida que se torna financeiramente vi\u00e1vel iluminar \u00e1reas antes escuras, a efici\u00eancia do LED ainda \u00e9 um grande passo quando voc\u00ea considera que 20-30% da eletricidade consumida nas sociedades industriais vai para a ilumina\u00e7\u00e3o. Mas o surgimento da ilumina\u00e7\u00e3o LED como um produto comercial convencional nunca teria ocorrido se n\u00e3o fosse o trabalho de Akasaki, Amano e Nakamura. Ao desenvolver um LED azul para acompanhar as vers\u00f5es vermelha e verde inventadas d\u00e9cadas antes, os laureados de 2014 tornaram poss\u00edvel criar LEDs de luz branca &#8211; transformando uma tecnologia de nicho em onipresente de uma s\u00f3 vez.<\/p>\n\n\n\n<p>Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura ganham o Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica de 2014<\/p>\n\n\n\n<p>N\u00e3o que fosse f\u00e1cil. Akasaki, Amano e Nakamura come\u00e7aram seu trabalho pioneiro na d\u00e9cada de 1980, quando Akasaki e Amano eram pesquisadores da Universidade de Nagoya e Nakamura trabalhava em uma pequena empresa chamada Nichia Chemicals. Durante anos, parecia que o material escolhido &#8211; um semicondutor cristalino chamado nitreto de g\u00e1lio, ou GaN &#8211; n\u00e3o iria cooperar. At\u00e9 mesmo fazer os cristais crescerem exigiu esfor\u00e7o. Ent\u00e3o, no in\u00edcio da d\u00e9cada de 1990, primeiro Akasaki e Amano, e depois Nakamura, usaram uma t\u00e9cnica chamada epitaxia de fase de vapor metalorg\u00e2nica para depositar filmes finos de GaN de alta pureza em substratos. Depois disso, o pr\u00f3ximo desafio foi introduzir o dopagem-p para produzir a jun\u00e7\u00e3o p-n necess\u00e1ria. Assim que esse obst\u00e1culo foi superado, o primeiro LED azul de alto brilho o seguiu.<\/p>\n\n\n\n<p>Em meados dos anos 2000, l\u00e2mpadas revestidas de f\u00f3sforo que transformavam a luz LED azul em uma luz branca um tanto \u201cfria\u201d estavam prontamente dispon\u00edveis nas lojas. Posteriormente, as vers\u00f5es \u201cmais quentes\u201d substitu\u00edram n\u00e3o apenas as l\u00e2mpadas incandescentes, mas tamb\u00e9m os halog\u00eanios e os dispositivos fluorescentes compactos. Como observa o site do Pr\u00eamio Nobel, o s\u00e9culo 20 foi iluminado por l\u00e2mpadas incandescentes; obrigado a Akasaki, Amano e Nakamura; o s\u00e9culo 21 est\u00e1 sendo iluminado por l\u00e2mpadas LED. E quantas outras descobertas ganhadoras do Pr\u00eamio Nobel voc\u00ea pode comprar por menos de dez libras em sua loja local?<\/p>\n\n\n\n<p>fonte<br><a href=\"https:\/\/physicsworld.com\/a\/my-favourite-nobel-prize-the-blue-led-that-lights-up-the-modern-world\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/physicsworld.com\/a\/my-favourite-nobel-prize-the-blue-led-that-lights-up-the-modern-world\/<\/a><br><\/p>\n\n\n\n<div  align=\"left\" id=\"google\" class=\"google\">\n<script async src=\"\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\n<!-- Responsivo1 -->\n<ins class=\"adsbygoogle\"\n     style=\"display:block; background:#FFF\"\n     data-ad-client=\"ca-pub-8479963969486292\"\n     data-ad-slot=\"8933646630\"\n     data-ad-format=\"auto\"><\/ins>\n<script>\n(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\n<\/script>\n<\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><strong><span class=\"has-inline-color has-vivid-red-color\">LED<\/span><\/strong><br>LED, em diodo emissor de luz total, na eletr\u00f4nica, um dispositivo semicondutor que emite luz infravermelha ou vis\u00edvel quando carregado com uma corrente el\u00e9trica. Os LEDs vis\u00edveis s\u00e3o usados \u200b\u200bem muitos dispositivos eletr\u00f4nicos como l\u00e2mpadas indicadoras, em autom\u00f3veis como vidros traseiros e luzes de freio, e em outdoors e placas como displays alfanum\u00e9ricos ou at\u00e9 p\u00f4steres coloridos. LEDs infravermelhos s\u00e3o empregados em c\u00e2meras de foco autom\u00e1tico e controles remotos de televis\u00e3o e tamb\u00e9m como fontes de luz em sistemas de telecomunica\u00e7\u00f5es de fibra \u00f3ptica.<\/p>\n\n\n\n<p>A l\u00e2mpada familiar emite luz por meio da incandesc\u00eancia, fen\u00f4meno no qual o aquecimento de um filamento de fio por uma corrente el\u00e9trica faz com que o fio emita f\u00f3tons, os pacotes b\u00e1sicos de energia da luz. Os LEDs operam por eletroluminesc\u00eancia, fen\u00f4meno no qual a emiss\u00e3o de f\u00f3tons \u00e9 causada pela excita\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica de um material. O material usado com mais frequ\u00eancia em LEDs \u00e9 o arseneto de g\u00e1lio, embora haja muitas varia\u00e7\u00f5es desse composto b\u00e1sico, como arsenieto de alum\u00ednio e g\u00e1lio ou fosfeto de alum\u00ednio e g\u00e1lio e \u00edndio. Esses compostos s\u00e3o membros do chamado grupo III-V de semicondutores &#8211; ou seja, compostos feitos de elementos listados nas colunas III e V da tabela peri\u00f3dica. Variando a composi\u00e7\u00e3o precisa do semicondutor, o comprimento de onda (e, portanto, a cor) da luz emitida pode ser alterado. A emiss\u00e3o de LED est\u00e1 geralmente na parte vis\u00edvel do espectro (ou seja, com comprimentos de onda de 0,4 a 0,7 micr\u00f4metro) ou no infravermelho pr\u00f3ximo (com comprimentos de onda entre 0,7 e 2,0 micr\u00f4metro). O brilho da luz observada em um LED depende da pot\u00eancia emitida pelo LED e da sensibilidade relativa do olho no comprimento de onda emitido. A sensibilidade m\u00e1xima ocorre em 0,555 micr\u00f4metro, que est\u00e1 na regi\u00e3o amarelo-laranja e verde. A tens\u00e3o aplicada na maioria dos LEDs \u00e9 bastante baixa, em torno de 2,0 volts; a corrente depende da aplica\u00e7\u00e3o e varia de alguns miliamperes a v\u00e1rias centenas de miliamperes.<\/p>\n\n\n\n<p>O termo diodo refere-se \u00e0 estrutura do terminal duplo do dispositivo emissor de luz. Em uma lanterna, por exemplo, um filamento de fio \u00e9 conectado a uma bateria por meio de dois terminais, um (o \u00e2nodo) carregando a carga el\u00e9trica negativa e o outro (o c\u00e1todo) carregando a carga positiva. Em LEDs, como em outros dispositivos semicondutores, como transistores, os \u201cterminais\u201d s\u00e3o na verdade dois materiais semicondutores de composi\u00e7\u00e3o e propriedades eletr\u00f4nicas diferentes reunidos para formar uma jun\u00e7\u00e3o. Em um material (o semicondutor negativo, ou tipo n), os portadores de carga s\u00e3o el\u00e9trons e, no outro (semicondutor positivo ou tipo p), os portadores de carga s\u00e3o \u201cburacos\u201d criados pela aus\u00eancia de el\u00e9trons. Sob a influ\u00eancia de um campo el\u00e9trico (alimentado por uma bateria, por exemplo, quando o LED \u00e9 ligado), a corrente pode ser feita fluir atrav\u00e9s da jun\u00e7\u00e3o p-n, fornecendo a excita\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica que faz com que o material luminescente.<\/p>\n\n\n\n<p>Em uma estrutura t\u00edpica de LED, a c\u00fapula de ep\u00f3xi transparente serve como um elemento estrutural para manter o quadro de chumbo unido, como uma lente para focar a luz e como um \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o para permitir que mais luz escape do chip de LED. O chip, normalmente 250 \u00d7 250 \u00d7 250 micr\u00f4metros de dimens\u00e3o, \u00e9 montado em um copo refletor formado no quadro de chumbo. As camadas de GaP: N do tipo p-n representam nitrog\u00eanio adicionado ao fosfeto de g\u00e1lio para dar emiss\u00e3o verde; as camadas de GaAsP: N do tipo p-n representam nitrog\u00eanio adicionado ao fosforeto de arseneto de g\u00e1lio para dar emiss\u00e3o laranja e amarela; e a camada de GaP: Zn, O do tipo p representa zinco e oxig\u00eanio adicionados ao fosfeto de g\u00e1lio para dar a emiss\u00e3o vermelha. Duas outras melhorias, desenvolvidas na d\u00e9cada de 1990, s\u00e3o os LEDs baseados em fosforeto de alum\u00ednio e g\u00e1lio e \u00edndio, que emitem luz com efici\u00eancia do verde ao vermelho-laranja, e tamb\u00e9m LEDs emissores de azul baseados em carboneto de sil\u00edcio ou nitreto de g\u00e1lio. LEDs azuis podem ser combinados em um cluster com outros LEDs para fornecer todas as cores, incluindo branco, para telas m\u00f3veis coloridas.<\/p>\n\n\n\n<p>Qualquer LED pode ser usado como fonte de luz para um sistema de transmiss\u00e3o de fibra \u00f3ptica de curto alcance, ou seja, a uma dist\u00e2ncia de menos de 100 metros (330 p\u00e9s). Para fibra \u00f3ptica de longo alcance, no entanto, as propriedades de emiss\u00e3o da fonte de luz s\u00e3o selecionadas para coincidir com as propriedades de transmiss\u00e3o da fibra \u00f3ptica e, neste caso, os LEDs infravermelhos s\u00e3o uma combina\u00e7\u00e3o melhor do que os LEDs de luz vis\u00edvel. As fibras \u00f3pticas de vidro sofrem suas menores perdas de transmiss\u00e3o na regi\u00e3o do infravermelho em comprimentos de onda de 1,3 e 1,55 micr\u00f4metro.<\/p>\n\n\n\n<p><br>Para corresponder a essas propriedades de transmiss\u00e3o, s\u00e3o utilizados LEDs feitos de fosfeto de arsenieto de g\u00e1lio e \u00edndio em camadas sobre um substrato de fosfeto de \u00edndio. A composi\u00e7\u00e3o exata do material pode ser ajustada para emitir energia precisamente em 1,3 ou 1,55 micr\u00f4metros.<\/p>\n\n\n\n<p>LEIA O TEXTO ORIGINAL EM INGL\u00caS<br>Britannica, The Editors of Encyclopaedia. &#8220;LED&#8221;. Encyclopedia Britannica,<br><a href=\"https:\/\/www.britannica.com\/technology\/LED. Accessed 21 May 2021.\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/www.britannica.com\/technology\/LED. Accessed 21 May 2021.<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<div  align=\"left\" id=\"google\" class=\"google\">\n<script async src=\"\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\n<!-- Responsivo1 -->\n<ins class=\"adsbygoogle\"\n     style=\"display:block; background:#FFF\"\n     data-ad-client=\"ca-pub-8479963969486292\"\n     data-ad-slot=\"8933646630\"\n     data-ad-format=\"auto\"><\/ins>\n<script>\n(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\n<\/script>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Uma nova tonalidade: os LEDs azuis iluminam o s\u00e9culo XXI. <\/p>\n<p>De todos os pr\u00eamios Nobel de f\u00edsica concedidos nos \u00faltimos 60 anos, aquele com maior impacto na vida cotidiana \u00e9, sem d\u00favida, aquele compartilhado pelo em 2014. Como coinventores do LED azul, este trio nascido no Jap\u00e3o deu in\u00edcio a uma mudan\u00e7a dram\u00e1tica na forma como vemos o mundo. 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