“蓝色LED”：年仅“20岁”的发明夺诺奖

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　　赤崎勇

　　7日，2014年诺贝尔物理学奖揭晓。因发明“高亮度蓝色发光二极管”，日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二共获殊荣。发光二极管的英文简称是LED，对于这个词，大多数国内读者应不会陌生，因为LED灯已大量应用于我国室内外照明等领域，逐步取代白炽灯、荧光灯等传统照明设备，成为节能、环保、智能化照明的代表。

　　正是由于蓝色ＬＥＤ的发明为人类带来新“光明”，今年诺贝尔物理学奖授予了三位为LED照明起到奠基作用的科学家。

　　值得一提的是，中村修二与上海科研机构有着密切合作。作为国家半导体照明应用系统工程技术研究中心顾问、复旦大学兼职教授，他推动了LED在上海世博会的应用，并正在帮助上海科研团队研发半导体蓝色激光器，为新一代“激光电视”提供核心部件。

　　 年仅“20岁”的发明

　　据国家半导体照明应用系统工程技术研究中心副主任杨卫桥介绍，红色、绿色发光二极管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。遗憾的是，蓝色发光二极管的制备技术困扰了人类30多年。

　　上世纪80年代，在日本名古屋大学工作的赤崎勇和天野浩选择氮化镓材料，向蓝色发光二极管这个世界难题发起挑战。1986年，两人首次制成高质量的氮化镓晶体；１９８９年首次研发成功蓝光ＬＥＤ。

　　从1988年起，当时在日亚化学公司工作的中村修二也开始研发蓝光二极管。与两位日本同行一样，他选择的也是氮化镓材料，但在技术路线上并不相同。上世纪90年代初，中村修二也研制出了蓝色发光二极管。与名古屋大学团队相比，他发明的技术更简单，成本也更低。

　　至此，将LED用于照明的最大技术障碍已被扫除，被誉为“人类历史上第四代照明”的LED灯呼之欲出。

　　按照诺奖评选委员会的说法，这项只有“２０岁”的“年轻”发明之所以获奖，是因为这种用全新方式创造的白色光源已经“让我们所有人受益”。“他们的发明具有革命性，”声明说，“白炽灯点亮了２０世纪，２１世纪将由ＬＥＤ灯点亮。”

　　与白炽灯、荧光灯相比，LED能耗更低，寿命更长，而且可实现智能化操控，是节能环保的“绿色照明”。因此进入市场后，呈现爆发式增长。国家半导体照明应用系统工程技术研究中心经理杨洁翔介绍，我国2010年的LED产值是700多亿元；　而到了2013年，全年产值猛增到5000多亿元。家庭、办公、道路等各种场所的照明以及绚烂的景观灯光，这些市场“主力军”如今都是LED。“前几年谈到LED，我们需要对公众进行科普，现在家里装修，老百姓都会考虑买这种比传统节能灯更节能的灯具。”

　　 获奖者结缘上海世博

　　我国LED产业发展的一个重要节点是2010年上海世博会。变幻莫测的夜间景观灯、上海案例馆“沪上生态家”的室内照明，让各方游客对LED留下深刻印象。而这种新型光源之所以能在上海世博会上大规模应用，此次获奖的中村修二功不可没。

　　2008年，中村修二在上海被聘为国家半导体照明应用系统工程技术研究中心顾问、复旦大学兼职教授，开始了与上海科研机构的合作。杨卫桥回忆，上海世博会筹备期间，该中心向政府部门建言：在世博园区大规模应用LED。当时，LED在国内还是个新生事物，有关部门对它的可靠性有点担心。为了说服政府官员，中心找到“外援”中村修二。于是，中村教授推荐了他的两个朋友——日本LED产业促进会会长和日本爱知世博会灯光设计师，请他们一起去世博局“游说”。最终，世博局采纳了专家建议，使世博园区成为LED大放异彩的舞台。

　　如今，在半导体蓝色激光器、非极性LED 领域，中村修二正与国家半导体照明应用系统工程技术研究中心开展合作。杨卫桥介绍，半导体蓝色激光器是“激光电视”的核心部件。作为新一代电视机，激光电视比液晶电视的色彩更逼真，清晰度更高，能耗也更低。从1998年起，中村修二开始研究蓝色激光器，是该领域的国际权威。与他合作可以使上海科研机构紧跟国际发展方向，尽快实现半导体蓝色激光器的产业化。（记者 俞陶然）