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藍色(se)發(fa)光(guang)二極(ji)管(guan)，即藍光(guang)LED，是(shi)能發(fa)出(chu)藍光(guang)的(de)(de)發(fa)光(guang)二極(ji)管(guan)，其發(fa)明獲譽為“愛(ai)迪生之后的(de)(de)第二次照明革命”。藍光(guang)LED的(de)(de)發(fa)明，使得(de)人類湊齊能發(fa)出(chu)三原色(se)光(guang)的(de)(de)LED，得(de)以用LED湊出(chu)足夠亮(liang)的(de)(de)白光(guang)。白光(guang)LED燈的(de)(de)發(fa)明，大幅提高了人類的(de)(de)照明效率。

2014年，日本(ben)名古屋大(da)(da)學(xue)(xue)和名城(cheng)大(da)(da)學(xue)(xue)教授(shou)赤崎勇(yong)、名古屋大(da)(da)學(xue)(xue)教授(shou)天野浩(hao)和美國加利(li)福尼亞大(da)(da)學(xue)(xue)教授(shou)中村修二因“發(fa)(fa)明(ming)高亮度(du)藍色(se)發(fa)(fa)光二極管，帶來了(le)節能明(ming)亮的白色(se)光源”共同獲得(de)當年的諾貝爾物理學(xue)(xue)獎。

發現歷程

1971年，雅克·彭哥芬(fen)（Jacques Pankove）和(he)(he)艾(ai)德·米勒（Ed Miller）兩人論證了(le)用(yong)摻(chan)(chan)鋅(xin)（Zn）的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)(jia)(jia)（GaN）制造出(chu)藍(lan)(lan)光(guang)LED的(de)(de)(de)可能(neng)性——盡管(guan)隨(sui)后他(ta)們(men)造出(chu)的(de)(de)(de)第(di)一個用(yong)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)(jia)(jia)制成的(de)(de)(de)LED是(shi)發(fa)綠光(guang)的(de)(de)(de)。1972年，斯(si)(si)坦福大學的(de)(de)(de)赫伯·馬洛斯(si)(si)卡（Herb Maruska）與威利·懷恩(en)斯(si)(si)（Wally Rhines），以(yi)及該(gai)校的(de)(de)(de)材料(liao)科學與工程學博士研究(jiu)生們(men)研發(fa)出(chu)了(le)第(di)一種能(neng)發(fa)出(chu)藍(lan)(lan)紫光(guang)的(de)(de)(de)LED。這種LED的(de)(de)(de)材料(liao)為摻(chan)(chan)鎂（Mg）的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)(jia)(jia)。。1974年，美國專(zhuan)利局將上(shang)述成果的(de)(de)(de)專(zhuan)利權(quan)授予了(le)Maruska，Rhines和(he)(he)斯(si)(si)坦福大學教授大衛·史蒂文森。直到今(jin)天(tian)，摻(chan)(chan)鎂（Mg）的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)(jia)(jia)都仍然是(shi)所有商(shang)(shang)用(yong)藍(lan)(lan)光(guang)LED和(he)(he)激光(guang)二極(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)(de)基礎材料(liao)。但是(shi)，用(yong)摻(chan)(chan)鎂（Mg）的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)(jia)(jia)制造出(chu)的(de)(de)(de)藍(lan)(lan)光(guang)二極(ji)(ji)管(guan)發(fa)出(chu)的(de)(de)(de)光(guang)太弱，不足以(yi)投(tou)入(ru)實(shi)際使用(yong)。而且(qie)，隨(sui)后關(guan)于氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)(jia)(jia)元件的(de)(de)(de)研究(jiu)也遲遲未能(neng)獲(huo)得突破。1989年8月，Cree公(gong)司推出(chu)的(de)(de)(de)第(di)一款(kuan)商(shang)(shang)用(yong)藍(lan)(lan)光(guang)LED使用(yong)的(de)(de)(de)材料(liao)就不是(shi)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)(jia)(jia)，而是(shi)一種間接帶隙半導體碳(tan)化(hua)硅（SiC）。這種藍(lan)(lan)光(guang)LED效率極(ji)(ji)低，甚至不能(neng)達到0.03%。

1980年(nian)(nian)代(dai)初，在日本名(ming)古(gu)屋大學，已是年(nian)(nian)過五旬(xun)的(de)(de)赤(chi)崎(qi)勇(yong)(yong)帶著學生天(tian)野(ye)浩重啟(qi)了(le)有關氮化鎵的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究。1986年(nian)(nian)，他(ta)們(men)(men)成功制出(chu)了(le)以前(qian)被認為不可(ke)能制造出(chu)的(de)(de)氮化鎵晶體。1989年(nian)(nian)，他(ta)們(men)(men)發現這將電(dian)流通入(ru)晶體的(de)(de)話(hua)，后者的(de)(de)發光(guang)(guang)可(ke)以得(de)到增強。隨后，日亞化學工業的(de)(de)員工中(zhong)村修二(er)注意到了(le)赤(chi)崎(qi)勇(yong)(yong)師徒(tu)的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究成果(guo)。他(ta)順(shun)著師徒(tu)的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究方向，最終在1993年(nian)(nian)制出(chu)了(le)高亮度(du)的(de)(de)藍(lan)光(guang)(guang)LED。2014年(nian)(nian)，藍(lan)光(guang)(guang)LED的(de)(de)發明人中(zhong)村修二(er)與天(tian)野(ye)浩與赤(chi)崎(qi)勇(yong)(yong)獲得(de)了(le)該年(nian)(nian)度(du)的(de)(de)諾貝爾物理學獎。

原理

1980年(nian)代后期的(de)兩項(xiang)突破(po)為藍光LED的(de)發明奠定的(de)基(ji)礎——一項(xiang)是氮(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)外(wai)延技術的(de)發展，另外(wai)一項(xiang)是P型半導(dao)體的(de)摻入(ru)。藍光LED包含數(shu)種(zhong)不同(tong)的(de)氮(dan)(dan)化(hua)鎵(jia)（GaN）層。中村修二(er)在其中摻入(ru)了銦（In）和鋁（Al），使得其照明效率大幅(fu)提高。

意義及爭議

藍光LED的發明(ming)，使(shi)得(de)人類得(de)以用(yong)LED湊出足夠亮(liang)的白光。而發白光LED的效率比白熾燈要高上(shang)不少。白光LED促成了(le)各(ge)種LED顯示屏的發明(ming)，也促進了(le)照明(ming)效率的提高。特別是，后者使(shi)得(de)人類降(jiang)低碳排放(fang)、對(dui)抗(kang)氣候變遷(qian)成為可能。

但是，也有人(ren)擔(dan)心藍光(guang)LED發出的藍光(guang)可(ke)能(neng)對人(ren)眼(yan)造成危害。因為(wei)藍光(guang)可(ke)能(neng)導致黃斑變性。

專利問題

赤崎(qi)勇在(zai)名古(gu)屋(wu)大(da)(da)學擔任(ren)教(jiao)授時將研(yan)究(jiu)成果申請了(le)專利，為(wei)名古(gu)屋(wu)大(da)(da)學帶(dai)來了(le)大(da)(da)約14億日元(yuan)以上的(de)專利收入。2006年(nian)，名古(gu)屋(wu)大(da)(da)學為(wei)了(le)表(biao)彰赤崎(qi)勇教(jiao)授的(de)研(yan)究(jiu)成就，在(zai)校內(nei)建造了(le)赤崎(qi)紀念研(yan)究(jiu)館，用于(yu)各項研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)。

藍光LED的發明(ming)人(ren)中(zhong)(zhong)村(cun)修(xiu)(xiu)(xiu)二(er)(er)(er)的專利權曾一(yi)度(du)被日(ri)(ri)亞化(hua)(hua)(hua)(hua)學工業剝奪。而(er)他得到的獎金僅(jin)有2萬(wan)日(ri)(ri)元(yuan)。無奈的中(zhong)(zhong)村(cun)修(xiu)(xiu)(xiu)二(er)(er)(er)只得把日(ri)(ri)亞化(hua)(hua)(hua)(hua)學告上(shang)法庭。最終(zhong)，法院裁(cai)決(jue)日(ri)(ri)亞化(hua)(hua)(hua)(hua)學應(ying)賠(pei)償(chang)中(zhong)(zhong)村(cun)修(xiu)(xiu)(xiu)二(er)(er)(er)200億(yi)日(ri)(ri)元(yuan)。這一(yi)結果(guo)曾一(yi)度(du)震驚日(ri)(ri)本社會(hui)。但(dan)是，日(ri)(ri)亞化(hua)(hua)(hua)(hua)學卻不服判(pan)決(jue)，提出(chu)上(shang)訴。在(zai)數年的拉(la)鋸(ju)戰后，法院最終(zhong)裁(cai)定日(ri)(ri)亞化(hua)(hua)(hua)(hua)學賠(pei)償(chang)中(zhong)(zhong)村(cun)修(xiu)(xiu)(xiu)二(er)(er)(er)8.4億(yi)日(ri)(ri)元(yuan)。中(zhong)(zhong)村(cun)修(xiu)(xiu)(xiu)二(er)(er)(er)最終(zhong)也只得接受這一(yi)判(pan)決(jue)結果(guo)。