深度聚焦：2014诺贝尔奖，LED产业的腾飞?

　　2014年诺贝尔奖10月6日起陆续揭晓。10月7日，瑞典皇家科学院宣布，2014年诺贝尔物理学奖得主是开发蓝色发光二极管(LED)的日本名城大学终身教授赤崎勇(85岁)、美国加州大学圣塔芭芭拉分校教授中村修二(60岁)及名古屋大学教授天野浩(54岁)。蓝色LED应用于节能且寿命长的照明器材。

　　随着诺贝尔各奖项的庐山真面目的逐渐揭晓，有人欢乐有人愁，在此，笔者也不禁与大家分享阿拉丁新闻中心特地整理的2014诺奖八卦趣事……

　　中村修二为何是美国人?

　　据媒体报道今年诺贝尔物理学奖颁给三个日本人，但同时也有媒体报道中村修二是美国国籍，究竟中村修二是日本人还是美国人?

　　被誉为“蓝光之父”的中村修二1954年生于日本伊方町，1994年从日本徳岛大学获得博士学位，自2000年以来供职于美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校，现为美国国籍。

　　1993年，在日本日亚化学工业公司做技术员的中村开发出蓝色高亮度发光二极管，使LED向实用化迈出了重要一步。

　　这样一名优秀的科学家，却在2000年离开日本前往美国，着实令人费解。2001年8月，中村向东京地方法院起诉原东家日亚公司，要求归还其专利所有权，并支付200亿日元专利使用费，由此揭开了这一秘密。

　　1993年，中村发明蓝光二极管后，由日亚公司申请获得了专利。同年12月，日亚公司开始生产蓝光二极管的照明成品，获得了巨大利润。但是，日亚公司只 向中村支付了2万日元的“奖励”(申请专利和注册专利时各1万日元)。2000年，中村决定前往美国，办理辞职手续时，公司要求他签署合同，保证3年内不 再从事蓝光二极管的基础技术研究，中村拒绝，并因此未能领到退职金。中村前往美国的大学就任后，日亚公司居然追到美国让他签合同，中村再度断然拒绝。未料 到该公司居然在2000年12月以涉嫌泄露企业机密，将中村和他担任顾问的美国克利公司以及北卡罗莱纳大学告上法庭。

　　于是，忍无可忍的中村将日亚公司告上日本的法庭。2005年1月11日，在东京高等法院的主持下，中村与日亚公司达成和解，由日亚公司向其支付共计8亿4391万日元的发明补偿金。

　　三位诺奖得主的开创性工作是什么?

　　据业内资深专家，科锐中国区总经理兼技术总监邵嘉平博士介绍，大约上世纪80年代初中期，基于磷化物、砷化物的红绿、红黄等发光二极管（LED）差不多研发出来(当然高亮的AlGaInP四元红黄光要HP惠普科学家在80年代末才最终完成)，但蓝光一直没搞定，有做II/VI族的，也有III/V族的，氮化镓GaN最大的问题是缺乏同质衬底，不像GaAs, InP做近红外、红外那样容易做，又是宽禁带，需要更高温度合成(热场条件更苛刻)，外延材料的缺陷密度高，空穴掺杂浓度低(形成络合物，掺杂被钝化了)等一系列问题。大多数欧美科学家都尝试过做化合物半导体研究、半导体激光器发光二极管研究，但最后多数放弃了。

　　这上面三位，赤崎勇、天野浩两者在名古屋大学，中村在日亚，他坚持不懈做研究，最起劲使用MOCVD做氮化物外延，而此前主要是用MBE分子束外延，MBE做出来的缺陷密度要低，但用于电子器件可行，用在光电子器件/LED方面却不行。他们动了很多邪乎的招，譬如低能电子束扫描退火LEEB（low energy electron beam ）、氧气中快速热退火RTA（ rapid thermal annealing） ，而此前的所有半导体材料，如硅锗、砷化镓、磷化铟等都最怕氧气，一般是在惰性气体中退火。

　　当然，赤琦勇最开创性的方面还在于，在蓝宝石Sapphire衬底上的低温缓冲层技术——LT Buffer Layer ，靠三维岛状结晶来释放蓝宝石三角晶系和上面六方相氮化镓材料间的失配，最后获得高品质的蓝绿光发光材料。

　　相比之前的两位，中村的工艺水平更高，1 cd量级的高亮度蓝光和白光LED是他最早做出来并且实现量产，同时，他在蓝绿光激光器方面也是先驱。

　　邵嘉平博士最后还表示，千万不要以为他们是拍脑袋的灵感，做出了很牛逼的事情。事实是，他们一根筋地坚持做研究(以十数年计算)，本身就很聪明，加上运气好，才有的收获。