【明微电子·技术】为什么蓝光LED获得诺贝尔奖，而红绿光LED却没有？

众所周知，红蓝绿是三原色，红色、绿色发光二极管早在上世纪中叶已经问世，但要把发光二极管用于照明，必须发明蓝色发光二极管，因为有了红、绿、蓝三原色后，才能产生照亮世界的白色光源。

蓝光LED研究有多难？

蓝光LED的制备技术曾困扰了人类30多年。在20世纪70年代末期的时候，LED已经出现了红、橙、黄、绿、翠绿等颜色，并被用于机器仪器的显示光源，但依然没有蓝光LED。

蓝光LED的市场价值巨大，是当时世界性的攻关难题，从事蓝光二极管的研究的学者当时也很多，但都因为无法在材料和器件制造工艺等一系列的技术问题上取得突破，不得不选择放弃。世界上很多大公司和著名大学科研机构也都在为半导体蓝光光源薄膜材料的制备工艺头痛不已，发明蓝光LED在当时被认为几乎是不可能的。

蓝光LED在长达数十年的时间里未能面世，也被断言“难以在20世纪实现”。

1973年，在松下电器公司东京研究所的赤崎勇开始了蓝光LED的研究，向难倒了全球研究者的氮化镓结晶制作发起了挑战。

后来，赤崎勇和弟子天野浩在名古屋大学合作进行了蓝光LED的基础性研发，经过反复实验，他们成功制成了氮化镓结晶，并于1989年在全球首次实现了蓝色LED。

如果说赤崎和天野让氮化物的研究有了希望，那么中村就是这个领域的独行侠和集大成者。

1993年，在日本日亚化学工业公司（Nichia）当技术员的中村修二经过几百次的实验，在短短四年时间克服了两个重大材料制备工艺难题（一个是高质量氮化镓薄膜的生长，另一个是氮化镓空穴导电的调控），独立研发出了大量生产氮化镓晶体的技术，并成功制成了高亮度蓝色LED。

不久之后，人们在蓝光LED的基础上加入黄色荧光粉，就得到了白色光LED，利用这种荧光粉技术可以制造出任何颜色光的LED（如紫色光和粉红色光）。蓝光和白光LED的出现拓宽了LED的应用领域，使全彩色LED显示、LED照明等应用成为可能。

由中村修二发明的氮化镓发光二极管对人类的贡献显而易见，蓝光二极管的产生，三元发光色才完备，才能使白光显像成为可能，蓝色LED的发明彻底革新了光源技术。

蓝色LED的出现使节电的高亮度照明器材成为可能，极大改变了人们的生活。采用蓝光LED技术的产品现在已经进入了全世界的千家万户，它既存在于广场大屏幕LED，也存在于你的相机、平板电脑、手机、电视机和电脑监视设备里。

它为你照明，在全世界各地的办公室和家庭，白色灯光照亮了屋子，而它们所耗费的能源则要比白炽灯和日关灯小得多。

另外，蓝光LED出现后，可以通过磷激发出红光和绿光，从而混合产生白光和其他各种颜色的光。或者与原有的红光LED和绿光LED一起产生白光和其他各种颜色的光。蓝光LED也有另外的应用，比如，蓝光光盘，从蓝光LED发展出的紫外LED也可以高效净化生活用水；光纤通信的传输效率得到提高；超长使用寿命和高电光转换效率的全固态白光光源将极大促进绿色能源开发进程。

“蓝光LED虽然听上去并不是那么玄乎或者高大上，但却是可以对人类社会产生很大影响的成果。”上海交通大学物理系教授季向东表示。

正如在颁奖词中，诺贝尔奖委员会写道：白炽灯照亮20世纪，而LED灯将照亮21世纪。

编辑推荐第三次遭深交所谴责处罚 勤上股份转型之路“一路坎坷”