Isamu Akasaki (tsz. Isamu Akasakis)
Isamu Akasaki 1929-ben született Japán déli részén, a Kagoshima prefektúrában fekvő Chiran városában. A második világháború idején nőtt fel, amely mély nyomokat hagyott benne: a háború után elhatározta, hogy az emberiség javát szolgáló tudományos munkát fog végezni.
1947-ben felvételt nyert a Kyoto Egyetemre, ahol elektrotechnikát tanult, és 1952-ben szerzett diplomát. Ezt követően az iparban kezdett dolgozni, de érdeklődése hamarosan a kutatás és a félvezetőfizika felé fordult.
Akasaki a Panasonic (akkoriban Matsushita Electric) alkalmazottjaként kezdett dolgozni, ahol a félvezető alapú elektronikai eszközök fejlesztése állt a középpontban. Az 1950-es és 60-as évek a félvezető-technológia robbanásszerű fejlődésének időszaka volt – ekkor jelentek meg a tranzisztorok, integrált áramkörök, valamint az első fénykibocsátó diódák (LED-ek).
Akasaki már ekkor különösen érdeklődött az összetett félvezetők iránt, főként a gallium-nitrid (GaN) nevű anyag felhasználása iránt, amely kiváló tulajdonságokkal rendelkezik kék fény kibocsátására.
A fénykibocsátó diódák (LED-ek) már az 1960-as évektől elérhetők voltak infravörös és piros fény tartományában (pl. piros indikátorok, távirányítók fénye), de a kék fény előállítása sokáig megoldatlan maradt.
Kék LED nélkül nem lehetett fehér fényt előállítani LED-es technológiával, mivel a fehér fény három alapszín (vörös, zöld, kék) összekeveréséből jön létre. A kék komponens hiánya miatt a világítási célú LED-ek nem tudtak megjelenni a piacon.
Akasaki 1964-től kezdve különböző kutatóintézetekben és egyetemeken (többek közt a Nagoya Egyetemen) kezdte el szisztematikusan kutatni a gallium-nitrid (GaN) kristályosításának, tisztításának és rétegépítésének módjait.
A gallium-nitrid problémás anyagnak számított, mivel:
Akasaki és kutatócsoportja 1986-ban áttörést ért el: saját fejlesztésű kristályosítási módszerrel (MOCVD – metalorganic chemical vapor deposition) előállítottak jó minőségű GaN-rétegeket, majd sikerült Mg-dopálással p-típusú réteget létrehozni. Ez volt az alapja az első, megbízható, nagy hatásfokú kék LED-eknek.
Tanítványával, Hiroshi Amanóval együtt 1989-ben publikálták az első működőképes kék LED-ekről szóló tanulmányukat.
A kék LED kifejlesztésével lehetővé vált:
A LED-es világítás:
2014-ben Isamu Akasaki, Hiroshi Amano és Shuji Nakamura (aki függetlenül, de hasonló áttöréseket ért el) megosztva megkapták a fizikai Nobel-díjat:
„A hatékony kék fénykibocsátó diódák (LED-ek) kifejlesztéséért, amelyek lehetővé tették a fényforrások új, energiahatékony generációját.”
A Nobel-bizottság hangsúlyozta, hogy a kék LED „rendkívül hasznos az emberiség számára”, mert olyan területeken is lehetővé teszi az olcsó világítást, ahol eddig nem volt elektromos áram.
Akasaki munkáját mély kitartás, precizitás, és technikai innováció jellemezte. Több mint 20 éven keresztül dolgozott a GaN-alapú LED kifejlesztésén, annak ellenére, hogy sokan „lehetetlen feladatnak” tartották.
Nem az elmélet, hanem a kísérleti tudomány mestere volt – munkáját laboratóriumi szintű fejlesztések, mérnöki problémamegoldások és anyagtudományi újítások jellemezték. Hitvallása szerint:
„A tudomány nemcsak az igazság keresése – hanem az emberek életének jobbá tétele.”
Akasaki számos nemzetközi díjat és kitüntetést kapott, többek között:
Isamu Akasaki a Nagoya Egyetemen és a Meijo Egyetemen volt professzor. Több évtizeden át nevelte a fiatal kutatókat, köztük Hiroshi Amanót is, aki vele együtt Nobel-díjat kapott.
Az oktatásra mindig nagy figyelmet fordított: nemcsak kutatott, hanem inspirálta és vezette a következő generációkat. Sok tanítványa ma vezető pozíciót tölt be a félvezetőkutatásban és az iparban.
Isamu Akasaki 2021. április 1-jén hunyt el 92 éves korában. Halálhíre megrázta a japán és a nemzetközi tudományos közösséget. Munkássága nemcsak a tudományban, hanem a mindennapi életben is maradandó nyomot hagyott: ha ma felkapcsolsz egy LED-lámpát, egy okostelefonra nézel, vagy LED-kijelzős közlekedési táblát látsz, ott van Akasaki öröksége.
Isamu Akasaki élete és munkássága kiváló példája annak, hogyan lehet a tudományt kitartással, türelemmel és mérnöki zsenialitással az emberiség szolgálatába állítani. A kék LED felfedezése nemcsak fizikai értelemben hozott fényt a világba, hanem reményt is adott arra, hogy a tudomány képes jobb jövőt teremteni.
Ahogy a Nobel-díj indoklásában is elhangzott:
„Akasaki és társai olyan fényforrást adtak az emberiségnek, amely világít, miközben kíméli a bolygót.”