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藍色發(fa)光(guang)二極管(guan)，即藍光(guang)LED，是(shi)能(neng)發(fa)出(chu)藍光(guang)的(de)發(fa)光(guang)二極管(guan)，其發(fa)明獲(huo)譽為(wei)“愛迪生之后的(de)第二次照(zhao)明革命”。藍光(guang)LED的(de)發(fa)明，使得人類湊齊能(neng)發(fa)出(chu)三原色光(guang)的(de)LED，得以用LED湊出(chu)足夠亮的(de)白(bai)光(guang)。白(bai)光(guang)LED燈的(de)發(fa)明，大(da)幅提高了人類的(de)照(zhao)明效(xiao)率(lv)。

2014年(nian)，日本名古屋大(da)(da)學(xue)和名城(cheng)大(da)(da)學(xue)教授(shou)赤崎勇、名古屋大(da)(da)學(xue)教授(shou)天野浩和美(mei)國加利福尼亞大(da)(da)學(xue)教授(shou)中村修二(er)因“發明高亮(liang)度藍(lan)色發光二(er)極(ji)管，帶來(lai)了節(jie)能明亮(liang)的白色光源”共同獲得當年(nian)的諾(nuo)貝(bei)爾物(wu)理學(xue)獎(jiang)。

發現歷程

1971年(nian)，雅克·彭哥芬（Jacques Pankove）和艾德·米勒（Ed Miller）兩人(ren)論證了用(yong)(yong)摻(chan)鋅（Zn）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)（GaN）制(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)(chu)(chu)藍(lan)(lan)光(guang)(guang)LED的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能性(xing)——盡(jin)管隨(sui)后他(ta)們(men)造(zao)出(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一個用(yong)(yong)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)制(zhi)(zhi)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LED是發(fa)綠光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。1972年(nian)，斯坦(tan)福大(da)學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)赫伯·馬洛斯卡（Herb Maruska）與威利·懷恩(en)斯（Wally Rhines），以及該校(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料科學與工程學博(bo)士研(yan)(yan)究(jiu)生們(men)研(yan)(yan)發(fa)出(chu)(chu)(chu)了第(di)一種(zhong)能發(fa)出(chu)(chu)(chu)藍(lan)(lan)紫(zi)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LED。這(zhe)種(zhong)LED的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料為摻(chan)鎂（Mg）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)。。1974年(nian)，美國專(zhuan)利局將上述(shu)成果的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專(zhuan)利權(quan)授(shou)予了Maruska，Rhines和斯坦(tan)福大(da)學教授(shou)大(da)衛·史蒂(di)文(wen)森。直到(dao)(dao)今天，摻(chan)鎂（Mg）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)都(dou)仍然是所(suo)有(you)商用(yong)(yong)藍(lan)(lan)光(guang)(guang)LED和激光(guang)(guang)二極(ji)(ji)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎材(cai)料。但是，用(yong)(yong)摻(chan)鎂（Mg）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)制(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)藍(lan)(lan)光(guang)(guang)二極(ji)(ji)管發(fa)出(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)太弱，不(bu)足以投入(ru)實際使用(yong)(yong)。而且，隨(sui)后關于氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)元件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)也(ye)遲(chi)遲(chi)未能獲得突破(po)。1989年(nian)8月(yue)，Cree公司推出(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一款商用(yong)(yong)藍(lan)(lan)光(guang)(guang)LED使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料就不(bu)是氮(dan)(dan)化(hua)(hua)鎵(jia)，而是一種(zhong)間(jian)接帶隙半(ban)導體碳化(hua)(hua)硅（SiC）。這(zhe)種(zhong)藍(lan)(lan)光(guang)(guang)LED效率極(ji)(ji)低，甚至不(bu)能達到(dao)(dao)0.03%。

1980年(nian)(nian)代初，在(zai)(zai)日本(ben)名(ming)古(gu)屋大學，已是年(nian)(nian)過五旬的(de)(de)(de)赤崎(qi)勇帶(dai)著學生(sheng)天野(ye)浩重啟了有關氮化(hua)(hua)鎵的(de)(de)(de)研究。1986年(nian)(nian)，他(ta)們(men)成功制(zhi)出(chu)(chu)了以前被(bei)認為不可能制(zhi)造出(chu)(chu)的(de)(de)(de)氮化(hua)(hua)鎵晶體。1989年(nian)(nian)，他(ta)們(men)發(fa)現這將電流通(tong)入晶體的(de)(de)(de)話，后(hou)(hou)者的(de)(de)(de)發(fa)光(guang)可以得到增(zeng)強。隨后(hou)(hou)，日亞(ya)化(hua)(hua)學工業的(de)(de)(de)員工中村修二注意到了赤崎(qi)勇師(shi)徒的(de)(de)(de)研究成果。他(ta)順(shun)著師(shi)徒的(de)(de)(de)研究方向(xiang)，最終在(zai)(zai)1993年(nian)(nian)制(zhi)出(chu)(chu)了高亮度的(de)(de)(de)藍(lan)光(guang)LED。2014年(nian)(nian)，藍(lan)光(guang)LED的(de)(de)(de)發(fa)明人中村修二與(yu)天野(ye)浩與(yu)赤崎(qi)勇獲得了該(gai)年(nian)(nian)度的(de)(de)(de)諾貝(bei)爾物理學獎。

原理

1980年代(dai)后期的兩項突破為藍光(guang)LED的發明奠(dian)定的基礎——一項是氮化鎵外延技(ji)術的發展(zhan)，另(ling)外一項是P型半導體的摻入。藍光(guang)LED包含數種不同(tong)的氮化鎵（GaN）層。中村修二在其中摻入了銦（In）和鋁（Al），使得(de)其照明效率大幅提高(gao)。

意義及爭議

藍(lan)光(guang)(guang)LED的發明(ming)，使(shi)得人(ren)類(lei)得以用(yong)LED湊出足夠亮的白(bai)光(guang)(guang)。而發白(bai)光(guang)(guang)LED的效率比白(bai)熾燈要高(gao)上(shang)不少(shao)。白(bai)光(guang)(guang)LED促成了(le)(le)各種(zhong)LED顯示屏的發明(ming)，也促進(jin)了(le)(le)照明(ming)效率的提高(gao)。特(te)別是，后者使(shi)得人(ren)類(lei)降低碳排放、對抗氣候變遷成為可能(neng)。

但(dan)是，也(ye)有人擔(dan)心藍光(guang)LED發(fa)出的(de)藍光(guang)可能對人眼(yan)造(zao)成(cheng)危害(hai)。因為藍光(guang)可能導(dao)致黃斑變性。

專利問題

赤(chi)崎(qi)(qi)勇(yong)在名(ming)古屋大學擔任教授(shou)時將研究成果申(shen)請(qing)了專利(li)，為名(ming)古屋大學帶(dai)來了大約14億日元以上的專利(li)收入。2006年，名(ming)古屋大學為了表彰赤(chi)崎(qi)(qi)勇(yong)教授(shou)的研究成就，在校內建造(zao)了赤(chi)崎(qi)(qi)紀念研究館，用于各項研究工(gong)作。

藍光LED的(de)(de)發(fa)明人(ren)中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二(er)(er)的(de)(de)專利權曾一(yi)度(du)被日(ri)亞(ya)(ya)化學(xue)工業(ye)剝奪(duo)。而他得(de)到的(de)(de)獎(jiang)金僅(jin)有2萬日(ri)元(yuan)。無奈的(de)(de)中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二(er)(er)只得(de)把日(ri)亞(ya)(ya)化學(xue)告上法(fa)庭。最終(zhong)，法(fa)院裁決(jue)日(ri)亞(ya)(ya)化學(xue)應賠(pei)償中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二(er)(er)200億(yi)(yi)日(ri)元(yuan)。這(zhe)一(yi)結(jie)果曾一(yi)度(du)震驚(jing)日(ri)本社會。但是，日(ri)亞(ya)(ya)化學(xue)卻不服(fu)判決(jue)，提出上訴(su)。在數年的(de)(de)拉鋸戰后，法(fa)院最終(zhong)裁定日(ri)亞(ya)(ya)化學(xue)賠(pei)償中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二(er)(er)8.4億(yi)(yi)日(ri)元(yuan)。中(zhong)(zhong)村(cun)(cun)修(xiu)二(er)(er)最終(zhong)也(ye)只得(de)接受這(zhe)一(yi)判決(jue)結(jie)果。