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簡介
2014年諾貝爾物理學獎揭曉。因發明“高亮度藍色發光二極管”，日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學家中村修二共獲殊榮。發光二極管的英文簡稱是LED，對于這個詞，大多數國內讀者應不會陌生，因為LED燈已大量應用于我國室內外照明等領域，逐步取代白熾燈、熒光燈等傳統照明設備，成為節能、環保、智能化照明的代表。
1973年，在松下電器公司東京研究所的赤崎勇開始了藍光LED的研究。后來，赤崎勇和弟子天野浩在名古屋大學合作進行了藍光LED的基礎性研發，1989年首次研發成功了藍光LED。1993年，在日本日亞化工（Nichia）工作的中村修二成功把氮滲入，發明了基于寬禁帶半導體材料氮化鎵（GaN）和銦氮化稼（InGaN）的具有商業應用價值的藍光LED，從而引發了照明技術革新，這類LED在1990年代后期得到廣泛應用。
在中村修二研制成功突破性的藍光LED技術之后，日亞化學剝奪了他的專利權，根據日本傳統，員工必須為公司犧牲一切，對公司而言，科學家和工程師就跟普通的員工沒有什么兩樣，因此也根本不可能跟他們簽訂類似美國公司中那種規定個人科研成果的利益分成協議。當時日亞化學公司付給中村修二有關他發明藍光LED的獎金僅有區區2萬日元，按照當時的匯率約為200美元。于是在2001年，憤怒的中村修二將自己的雇主告上法庭。最終法院裁決日亞化學公司應當支付給中村修二200億日元，按照當時匯率約合2億美元的費用。這一巨大的金額震驚了當時的日本社會，但法院認為這一判決是相當公正的，因為他們評估后認為中村修二的發明成果至少價值600億日元（約合5.8億美元）。但當事方日亞化學公司不服裁決并向高等法院提起上訴，最終歷經4年拉鋸戰，高等法院最終裁定日亞化學公司償付中村修二8.4億日元，按當時匯率約折合810萬美元的費用。中村修二無奈接受了這一結果。
功能
正是由于藍色LED的發明為人類帶來新“光明”，今年諾貝爾物理學獎授予了三位為LED照明起到奠基作用的科學家。
值得一提的是，中村修二與上?？蒲袡C構有著密切合作。作為國家半導體照明應用系統工程技術研究中心顧問、復旦大學兼職教授，他推動了LED在上海世博會的應用，并正在幫助上?？蒲袌F隊研發半導體藍色激光器，為新一代“激光電視”提供核心部件。
年僅“20歲”的發明
據國家半導體照明應用系統工程技術研究中心副主任楊衛橋介紹，紅色、綠色發光二極管在上世紀中葉已經問世，但要把發光二極管用于照明，必須發明藍色發光二極管，因為有了紅、綠、藍三原色后，才能產生照亮世界的白色光源。遺憾的是，藍色發光二極管的制備技術困擾了人類30多年。
上世紀80年代，在日本名古屋大學工作的赤崎勇和天野浩選擇氮化鎵材料，向藍色發光二極管這個世界難題發起挑戰。1986年，兩人首次制成高質量的氮化鎵晶體；1989年首次研發成功藍光LED。
從1988年起，當時在日亞化學公司工作的中村修二也開始研發藍光二極管。與兩位日本同行一樣，他選擇的也是氮化鎵材料，但在技術路線上并不相同。上世紀90年代初，中村修二也研制出了藍色發光二極管。與名古屋大學團隊相比，他發明的技術更簡單，成本也更低。
至此，將LED用于照明的最大技術障礙已被掃除，被譽為“人類歷史上第四代照明”的LED燈呼之欲出。
按照諾獎評選委員會的說法，這項只有“20歲”的“年輕”發明之所以獲獎，是因為這種用全新方式創造的白色光源已經“讓我們所有人受益”。“他們的發明具有革命性，”聲明說，“白熾燈點亮了20世紀，21世紀將由LED燈點亮。”
與白熾燈、熒光燈相比，LED能耗更低，壽命更長，而且可實現智能化操控，是節能環保的“綠色照明”。因此進入市場后，呈現爆發式增長。國家半導體照明應用系統工程技術研究中心經理楊潔翔介紹，我國2010年的LED產值是700多億元； 而到了2013年，全年產值猛增到5000多億元。家庭、辦公、道路等各種場所的照明以及絢爛的景觀燈光，這些市場“主力軍”如今都是LED。“前幾年談到LED，我們需要對公眾進行科普，現在家里裝修，老百姓都會考慮買這種比傳統節能燈更節能的燈具。”
特點
節能、壽命長、亮度高
構成原理
發光二極管主要由PN結芯片、電極和光學系統組成。其發光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復合輻射和光能傳輸。微小的半導體晶片被封裝在潔凈的環氧樹脂物中，當電子經過該晶片時，帶負電的電子移動到帶正電的空穴區域并與之復合，電子和空穴消失的同時產生光子。電子和空穴之間的能量（帶隙）越大，產生的光子的能量就越高。光子的能量反過來與光的顏色對應，可見光的頻譜范圍內，藍色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光、紅色光攜帶的能量最少。由于不同的材料具有不同的帶隙，從而能夠發出不同顏色的光。
1973年，在松下電器公司東京研究所的赤崎勇開始了藍光LED的研究。后來，赤崎勇和弟子天野浩在名古屋大學合作進行了藍光LED的基礎性研發，1989年首次研發成功了藍光LED。1993年，在日本日亞化工（Nichia）工作的中村修二成功把氮滲入，發明了基于寬禁帶半導體材料氮化鎵（GaN）和銦氮化稼（InGaN）的具有商業應用價值的藍光LED，從而引發了照明技術革新，這類LED在1990年代后期得到廣泛應用。
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