Shuji Nakamura Kimdir?

Shuji Nakamura, modern aydınlatma teknolojisinde çığır açan mavi ışık yayan diyotları (LED) icat eden dünyaca ünlü bir fizikçidir. 22 Mayıs 1954 tarihinde Japonya'nın Ehime eyaletine bağlı Ikata beldesindeki küçük balıkçı köyü Oku'da doğmuştur. Kendisi Nobel Fizik Ödülü sahibidir. Geliştirdiği yöntemlerle enerji tasarruflu parlak beyaz ışık kaynaklarının ticarileştirilmesini sağlamıştır. Japon asıllı Amerikalı bilim insanı, yarı iletken teknolojilerindeki devrim niteliğindeki buluşlarıyla dünya çapında ün kazanmıştır.

Nakamura'nın çocukluğu, dört büyük Japon adasından en küçüğü olan Shikoku adasının Pasifik kıyılarında geçmiştir. Babası Tomokichi o dönemde yerel elektrik dağıtım kuruluşu olan Shikoku Electric Power şirketinde bakım görevlisiydi. Gençlik yıllarında sporla yakından ilgilendi. Lise döneminde okulun voleybol takımında başarıyla mücadele etti. Sporda edindiği disiplin ve kararlı duruş, ilerleyen yaşlarda bilimsel araştırmalarının da en büyük itici gücü olacaktı.

Yükseköğrenimine Tokushima Üniversitesi Elektronik Mühendisliği bölümünde başladı ve buradan 1977 yılında başarıyla mezun oldu. Akademik yolculuğuna aynı üniversitede yüksek lisans programı ile devam etti. Tez konusu olarak baryum titanyum oksidin iletkenlik mekanizması üzerine son derece detaylı araştırmalar yürüttü. Bu zorlu akademik çalışmasını 1979 yılında başarıyla tamamlayarak nihayet yüksek lisans derecesine ulaştı. Bilim insanı, özel sektör bünyesinde yürüttüğü bu pratik mühendislik çalışmasını sürdürürken, aynı zamanda kendi akademik kariyer gelişiminden de hiçbir zaman taviz vermemiştir. Bu doğrultuda, 1994 yılında yine Tokushima Üniversitesi'nden doktora unvanını almaya hak kazandı.

Mavi LED'in İcadı ve Teknolojik Dönüşüm

Mezuniyetinin hemen ardından, 1979 yılında Tokushima'da yer alan Nichia Corporation firmasında kimya ve elektronik alanlarında çalışmaya başladı. Buradaki yoğun laboratuvar çalışmalarıyla kısa sürede dikkatleri üzerine çekmeyi başardı. Nakamura, 1993 yılında aydınlatma dünyasını derinden sarsan ve parlak beyaz LED ışık kaynaklarının önünü açan devrimsel bir mavi ışık yayıcı diyotu icat etti. Bu icadında, yarı iletken özelliklere sahip galyum nitrür (GaN) adlı malzemeyi başarıyla kullanarak yarı iletken fiziği alanında o güne kadar aşılamamış büyük bir engeli ortadan kaldırmıştır. Mavi ışığın kısmen sarıya dönüştürülmesiyle birlikte, günümüzün yüksek enerji tasarruflu parlak beyaz LED aydınlatma sistemleri ticari olarak doğmuş oldu.

O dönemde mavi ışık yayan diyotlar üzerine başka akademik araştırmalar da hararetle yürütülmekteydi. Profesör Isamu Akasaki liderliğindeki Japon millî grubu, elektron demeti yöntemiyle magnezyum katkılı GaN ışınlaması yaparak p-tipi GaN üretim metotları yayınlamıştı. Fakat bu yöntem hem fiziksel düzeyde tam olarak açıklanamamıştı hem de sanayideki seri üretime hiçbir şekilde uygun değildi. Shuji Nakamura, bu büyük engeli ortadan kaldıran ve üretim maliyetlerini ciddi derecede düşüren yenilikçi bir termal tavlama yöntemi geliştirdi. Bu pratik metot sayesinde mavi LED'lerin fabrikalarda büyük ölçekli üretimi ve ticarileşmesi mümkün kılındı.

Amerika Dönemi ve Akademik Faaliyetleri

Nakamura, yaklaşık yirmi yıl görev yaptığı Nichia Corporation firmasındaki kariyerine 1999 yılının Aralık ayında son verdi. Japonya'dan ayrılarak Amerika Birleşik Devletleri'ne yerleşti. Burada, Kaliforniya eyaletinin Santa Barbara kentindeki seçkin Kaliforniya Üniversitesi bünyesinde profesör unvanıyla görev yapmaya başladı. Akademik ve bilimsel çalışmalarını bu üniversitede yürüten bilim insanı, 2005 yılında ise ABD vatandaşlığına kabul edildi. Bugün itibaryla kendisinin 200'den fazla ABD patenti ve 300'den fazla Japonya patenti bulunmaktadır. Ayrıca alanında 550'den fazla bilimsel makaleye imza atmıştır.

Kazanılan Ödüller ve Bilimsel Mirası

Shuji Nakamura, mavi LED buluşuyla tüm dünyada çok sayıda nüfuzlu ödülün sahibi olmuştur. 2014 yılında, enerji tasarruflu parlak beyaz ışık kaynaklarını mümkün kılan verimli mavi LED icatları sebebiyle Hiroshi Amano ve Isamu Akasaki ile birlikte Nobel Fizik Ödülü'ne layık görülmüştür. Bu göz alıcı başarısının hemen ardından, 2015 yılında tasarruflu LED teknolojisinin ticarileştirilmesine sağladığı katkılar nedeniyle prestijli Global Energy Prize (Küresel Enerji Ödülü) ile onurlandırıldı. 2021 yılında ise tüm katı hal aydınlatma teknolojilerinin zeminini hazırlayan çalışmaları için Nick Holonyak, Isamu Akasaki, Russell D. Dupuis ve M. George Craford ile birlikte Kraliçe Elizabeth Mühendislik Ödülü'ne layık görülmüştür.

Yuki Nakamura ile evli olan başarılı bilim insanının üç adet kız çocuğu vardır. Kızlarının isimleri ise sırasıyla Hitomi Nakamura, Arisa Nakamura ve Fumie Nakamura şeklindedir. Nakamura ailesiyle birlikte yaşamını ABD'de sürdüren bilim insanı, geliştirdiği yöntemlerle insanlığa aydınlık bir gelecek sunmuştur.

Kazanılan Başlıca Ödüller

• 2006 - Milenyum Teknoloji Ödülü
• 2009 - Harvey Ödülü
• 2014 - Nobel Fizik Ödülü
• 2015 - Ulusal Mucitler Ödülü
• 2015 - Küresel Enerji Ödülü
• 2017 - Mountbatten Madalyası
• 2018 - Zayed Gelecek Enerji Ödülü
• 2021 - Kraliçe Elizabeth Mühendislik Ödülü