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10月7日,瑞典皇家科学院宣布,日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二等3人共同获得2014年诺贝尔物理学奖,以表彰他们在高亮蓝光LED上的贡献.
上世纪60年代,红光、橙光和黄光LED相继商品化,但白光LED始终不见踪影.按照光学原理,白光由蓝光+黄光混合而成.白光缺位是由于无法获得蓝光.上世纪80年代以后,蓝光LED技术成为各国大学和企业主攻的战场.
高亮蓝光LED使超大屏幕全彩液晶显示器成为可能、智能手机屏幕彩色背后也是高亮蓝光LED.高亮蓝光LED通过与红光和绿光LED组合便可制造包括白色在内的各种颜色的LED灯.LED灯的能耗不到普通灯泡的二十分之一,耐久度是白炽灯的100倍.
此次获诺奖的3位日本科学家率先攻克蓝光LED难题,获得完美白光.诺贝尔物理学奖评选委员会在声明中说,他们的发明具有革命性,使全球受益.白炽灯点亮了20世纪,21世纪将由LED灯点亮.
赤崎勇于1973年着手研究氮化镓.1989年赤崎勇和天野浩合作,在名古屋大学实验室首次制成p型氮化镓结晶,观测到氮化镓pn结发出蓝光,从而发明蓝光LED.当时供职于日本日亚化学公司的中村修二于1989年开始研究基于氮化镓的蓝光LED,在材料制备上获得突破,开发出商品化的高亮蓝光LED.
3人创新又以中村修二最为传奇.中村修二硕士毕业于日本德岛县的一所非著名大学的电子工程学专业.当年日亚化学公司员工200人,年销售收入40亿日元.中村先后从事过金属镓、磷化镓、砷化镓业务,工艺研究、设备制造、质量管理和销售都由他负责.看到同事先后升职,中村认为再不出成绩就得离开公司,于是选择当时难度最大的蓝光LED项目,并获得老板支持.公司投资上亿日元,并给他配了两名助手.
由于成本因素,中村选择了比较便宜的金属有机化学气相沉积的工艺路线生成氮化镓薄膜.开头很不顺利,半年内实验失败连连,两个助手因为看不到希望离开了项目组.中村话越来越少,也不接,成了公司里的“怪人”.
1990年,中村终于通过改进加热器获得了氮化镓薄膜晶体.到年底,中村已完全掌握稳定获得高品质氮化镓薄膜晶体方法.作为技术诀窍的改进加热器至今未解密,不为人知.
1991年,中村制成了p型氮化镓薄膜晶体.同年3月,中村做出了pn结型氮化镓蓝光LED.就在此时,美国人做出蓝光半导体激光器,学术刊物高度评价美国方案,认为氮化镓方案已无希望.中村得到消息大受打击,变得十分消沉.后来他参加国际会议,了解到美国激光器寿命只有几秒,不禁大喜,重新振作.中村用双异质结取代pn结,使蓝光LED亮度大增.最后,1993年10月,高亮蓝光LED实现商业化量产.
高亮蓝光LED为公司带来200亿日元利润,日亚公司仅奖励中村2万日元,还将他调离研发,业内称之为“中村奴隶”.1999年中村离职去了美国,日亚公司因专利起诉中村.虽最终和解,但5年官司被业内称之为“奴隶战争”.2001年,中村批评日本和日亚公司：“这个国家出问题了,产业界和大学病得不轻!”
没有国家资助,没有名牌大学背景,小公司、小人物做出大贡献.然而,没有胸怀,没有远见,小公司最终痛失世界级科学家.蓝光传奇,令人无限感概!
没有国家资助,没有名牌大学背景,小公司、小人物做出大贡献.