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藍色(se)發(fa)(fa)光(guang)(guang)二(er)極管，即藍光(guang)(guang)LED，是能(neng)發(fa)(fa)出(chu)藍光(guang)(guang)的(de)發(fa)(fa)光(guang)(guang)二(er)極管，其發(fa)(fa)明(ming)(ming)獲譽為“愛迪(di)生之后的(de)第二(er)次照明(ming)(ming)革命(ming)”。藍光(guang)(guang)LED的(de)發(fa)(fa)明(ming)(ming)，使得人(ren)類湊齊(qi)能(neng)發(fa)(fa)出(chu)三(san)原色(se)光(guang)(guang)的(de)LED，得以用LED湊出(chu)足夠亮的(de)白(bai)光(guang)(guang)。白(bai)光(guang)(guang)LED燈的(de)發(fa)(fa)明(ming)(ming)，大幅(fu)提高(gao)了人(ren)類的(de)照明(ming)(ming)效率。

2014年(nian)，日本名(ming)古(gu)屋(wu)大學(xue)和名(ming)城(cheng)大學(xue)教授(shou)赤崎(qi)勇、名(ming)古(gu)屋(wu)大學(xue)教授(shou)天(tian)野浩和美國加利福(fu)尼(ni)亞大學(xue)教授(shou)中村修二因(yin)“發明高亮(liang)度藍色發光(guang)二極管，帶來了(le)節能(neng)明亮(liang)的白色光(guang)源”共同獲得當年(nian)的諾(nuo)貝爾物理學(xue)獎。

發現歷程

1971年(nian)，雅克·彭哥芬（Jacques Pankove）和(he)艾德(de)·米(mi)勒（Ed Miller）兩人論證了(le)用摻(chan)鋅（Zn）的(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)(jia)(jia)（GaN）制(zhi)造出(chu)藍(lan)光LED的(de)(de)(de)可能性——盡管隨(sui)后(hou)他(ta)們造出(chu)的(de)(de)(de)第(di)一(yi)個用氮(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)(jia)(jia)制(zhi)成的(de)(de)(de)LED是發(fa)綠光的(de)(de)(de)。1972年(nian)，斯坦(tan)福(fu)大學(xue)(xue)的(de)(de)(de)赫伯(bo)·馬(ma)洛斯卡（Herb Maruska）與威(wei)利·懷恩斯（Wally Rhines），以及該校的(de)(de)(de)材料科學(xue)(xue)與工程學(xue)(xue)博(bo)士(shi)研(yan)究(jiu)生(sheng)們研(yan)發(fa)出(chu)了(le)第(di)一(yi)種(zhong)能發(fa)出(chu)藍(lan)紫光的(de)(de)(de)LED。這(zhe)種(zhong)LED的(de)(de)(de)材料為摻(chan)鎂(mei)（Mg）的(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)(jia)(jia)。。1974年(nian)，美國專利局將上述成果的(de)(de)(de)專利權授(shou)(shou)予了(le)Maruska，Rhines和(he)斯坦(tan)福(fu)大學(xue)(xue)教(jiao)授(shou)(shou)大衛·史(shi)蒂(di)文(wen)森(sen)。直(zhi)到今天，摻(chan)鎂(mei)（Mg）的(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)(jia)(jia)都(dou)仍然是所有商用藍(lan)光LED和(he)激光二(er)(er)極管的(de)(de)(de)基礎材料。但是，用摻(chan)鎂(mei)（Mg）的(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)(jia)(jia)制(zhi)造出(chu)的(de)(de)(de)藍(lan)光二(er)(er)極管發(fa)出(chu)的(de)(de)(de)光太弱，不(bu)(bu)足以投入實際使(shi)(shi)用。而且，隨(sui)后(hou)關于氮(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)(jia)(jia)元件的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)也(ye)遲(chi)遲(chi)未能獲(huo)得突破。1989年(nian)8月，Cree公司推出(chu)的(de)(de)(de)第(di)一(yi)款商用藍(lan)光LED使(shi)(shi)用的(de)(de)(de)材料就不(bu)(bu)是氮(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)(jia)(jia)，而是一(yi)種(zhong)間(jian)接帶隙半導(dao)體碳化(hua)(hua)硅（SiC）。這(zhe)種(zhong)藍(lan)光LED效(xiao)率極低，甚至(zhi)不(bu)(bu)能達到0.03%。

1980年(nian)(nian)代初，在日(ri)本名古屋大學(xue)(xue)，已是(shi)年(nian)(nian)過(guo)五旬的(de)(de)(de)赤(chi)崎(qi)勇帶(dai)著學(xue)(xue)生(sheng)天(tian)野(ye)浩重啟了(le)(le)有關氮(dan)化鎵的(de)(de)(de)研究(jiu)。1986年(nian)(nian)，他(ta)們成(cheng)功(gong)制出了(le)(le)以前(qian)被認為不可能制造(zao)出的(de)(de)(de)氮(dan)化鎵晶體。1989年(nian)(nian)，他(ta)們發(fa)現這將電流通(tong)入晶體的(de)(de)(de)話，后(hou)者的(de)(de)(de)發(fa)光可以得(de)到(dao)增強。隨后(hou)，日(ri)亞(ya)化學(xue)(xue)工業的(de)(de)(de)員(yuan)工中村修二注意到(dao)了(le)(le)赤(chi)崎(qi)勇師徒的(de)(de)(de)研究(jiu)成(cheng)果。他(ta)順(shun)著師徒的(de)(de)(de)研究(jiu)方向，最(zui)終在1993年(nian)(nian)制出了(le)(le)高亮度(du)的(de)(de)(de)藍光LED。2014年(nian)(nian)，藍光LED的(de)(de)(de)發(fa)明人中村修二與(yu)天(tian)野(ye)浩與(yu)赤(chi)崎(qi)勇獲得(de)了(le)(le)該年(nian)(nian)度(du)的(de)(de)(de)諾貝爾物理學(xue)(xue)獎。

原理

1980年代后期的(de)(de)(de)兩項突(tu)破為藍光(guang)LED的(de)(de)(de)發明奠定的(de)(de)(de)基礎(chu)——一(yi)項是氮化鎵外延技術(shu)的(de)(de)(de)發展，另外一(yi)項是P型半導體的(de)(de)(de)摻入。藍光(guang)LED包含數種不同(tong)的(de)(de)(de)氮化鎵（GaN）層。中村修(xiu)二在其(qi)中摻入了(le)銦(yin)（In）和(he)鋁（Al），使得其(qi)照明效率大幅提高。

意義及爭議

藍光(guang)(guang)LED的發明(ming)，使(shi)得(de)人類得(de)以用LED湊出足夠亮的白(bai)(bai)光(guang)(guang)。而發白(bai)(bai)光(guang)(guang)LED的效(xiao)率比(bi)白(bai)(bai)熾(chi)燈要高上不少。白(bai)(bai)光(guang)(guang)LED促成(cheng)了各種LED顯(xian)示(shi)屏的發明(ming)，也促進了照(zhao)明(ming)效(xiao)率的提高。特別是，后者(zhe)使(shi)得(de)人類降低(di)碳(tan)排放、對抗氣候變(bian)遷成(cheng)為可(ke)能。

但是，也有(you)人(ren)擔心藍光LED發出的藍光可(ke)(ke)能對人(ren)眼造成危害。因(yin)為藍光可(ke)(ke)能導致黃斑變(bian)性。

專利問題

赤(chi)崎勇(yong)在名古屋大(da)學(xue)擔任教授時將研(yan)究(jiu)(jiu)成果申請(qing)了專利(li)，為(wei)(wei)名古屋大(da)學(xue)帶來了大(da)約(yue)14億日(ri)元以上(shang)的(de)專利(li)收入。2006年(nian)，名古屋大(da)學(xue)為(wei)(wei)了表彰(zhang)赤(chi)崎勇(yong)教授的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)成就，在校內建造了赤(chi)崎紀念研(yan)究(jiu)(jiu)館，用于(yu)各(ge)項(xiang)研(yan)究(jiu)(jiu)工作。

藍光LED的(de)發(fa)明(ming)人(ren)中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二的(de)專利(li)權曾一度(du)被日(ri)(ri)(ri)亞(ya)化學(xue)工(gong)業剝奪(duo)。而(er)他得到的(de)獎金僅(jin)有2萬日(ri)(ri)(ri)元。無奈的(de)中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二只(zhi)得把日(ri)(ri)(ri)亞(ya)化學(xue)告上(shang)法(fa)庭。最終(zhong)，法(fa)院(yuan)裁決日(ri)(ri)(ri)亞(ya)化學(xue)應賠(pei)(pei)償(chang)中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二200億日(ri)(ri)(ri)元。這一結果曾一度(du)震驚日(ri)(ri)(ri)本社(she)會。但(dan)是，日(ri)(ri)(ri)亞(ya)化學(xue)卻不服(fu)判(pan)決，提出上(shang)訴。在數年的(de)拉鋸戰后(hou)，法(fa)院(yuan)最終(zhong)裁定(ding)日(ri)(ri)(ri)亞(ya)化學(xue)賠(pei)(pei)償(chang)中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二8.4億日(ri)(ri)(ri)元。中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二最終(zhong)也只(zhi)得接受這一判(pan)決結果。