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寂寞的長跑,為那一抹藍光

  • 發佈時間:2014-10-08 08:30:37  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  “四五年前,我們這些同行就在討論,他們三個人一定會獲獎。”對於新出爐的諾獎名單,中科院半導體所研究員李晉閔並不意外。10月7日,2014年諾貝爾物理學獎授予藍色發光二極體的發明人——赤崎勇、天野浩和中村修二。中村修二埋頭研究,十年磨一劍的故事,也廣受中國學者讚譽。

  1950年代末,紅色發光二極體(LED)問世。想要用LED來照明,必鬚髮明藍色LED。因為必須得有紅、綠、藍三原色,才能組成白光。但是藍色LED遲遲造不出來。

  LED同其他半導體一樣,在外加電壓下,電子突破薄薄一層屏障,從富餘極跳躍到空缺極,激發出光子,把電能轉化成光能。藍光的光子能量更高。需要在“摻雜”(這樣半導體才能分成正負兩極)中使用前所未知的辦法,才能賦予半導體“更大的活力”。各研究團隊的實驗屢屢失敗,找不到出路。

  三位諾獎得主從1980年代開始研究。“赤崎勇是發光二極體領域的泰斗,天野浩是他的學生,他們是名古屋大學的科學家;而中村修二則是在公司裏做研究。”李晉閔説,“有一次天野浩他們發現,用電子顯微鏡掃描時候,氮化鎵晶體發光更強,從而知道電鏡射出的電子流,可以激活氮化鎵。他們實驗室1992年得到了重大成果。而中村修二則更進一步,突破了半導體摻雜的瓶頸,把這一技術産業化了。”

  李晉閔説:“藍色LED加熒光粉産生白光,作為半導體照明産業的基礎,是中村修二發明的。在LED照明領域大家也都推崇中村修二。但物理基礎是基於赤崎勇和天野浩,所以三個人得獎也很合理。”

  科學家戴德昌在科學網部落格寫道:“其實當年第一次做出來紅光二極體的時候,也是很不容易的,第一次吃螃蟹,功勞很大……相信學術界今後幾天會有更多異議。”他認為,除了紅光二極體以外,有機發光二極體也應分享諾獎。

  李晉閔則認為,發明紅光二極體難度不如藍光二極體大;而有機發光二極體無論是在顯示還是照明領域,還沒有廣泛應用,今後如大規模應用,很可能會得諾獎。

  有網友感嘆説:“中村修二的發明是在日亞化學一個不足百人的小公司裏完成的,經費只有大約100萬日元,不到10萬人民幣……順便説一句,這個日亞化學還是鋰電池正極材料全球第一的企業……也許20年後,這個研發人員不滿百人的小公司還能再出一個諾貝爾物理學獎。”

  李晉閔説,中國不少人對中村修二很佩服。“為什麼尊重?因為他耐得住寂寞,十年坐冷板凳。他大學畢業後進了日亞公司。當時是個做熒光粉的,名不見經傳的小公司,現在已經是LED領域最牛的公司。”

  “中村寫了一個報告給老闆,想用氮化鎵來做。為什麼用氮化鎵?中村後來寫書提到,別的材料全都有人做了,它想做一件沒人做的事。”李晉閔説,“日亞公司的老闆很了不起,就支援他。這兩個人湊到一起,成就了中村,成就了日亞,也成就了半導體照明産業。”

  戴德昌評論道:“很多大公司都放棄了。唯獨這個中村就是比較‘二’……堅持下去,不斷地試了又試,簡直不知道什麼成功,只知道收穫失敗,最後他們終於成功了。中村之‘二’,才是科學的正途。”

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