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    他因在公司的实验而获得诺贝尔奖,并将公司告上了法庭。

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        中村秀二(来源:维基百科)

        写作张华

        缺少蓝光

        1973年4月,本文的主人公,19岁的中村秀二进入四国岛的德道大学,成为电子工程系的本科生。从中村第二大学毕业后,继续在德道大学攻读硕士学位。他的导师是陶达秀。托达秀的实验室主要从事半导电钛酸钡的物理性质的研究。中村秀秀在实验室工作,积累了一些半导体制备的知识,为他赢得诺贝尔奖奠定了基础。

        中村秀吉硕士毕业后,在大学附近的乡镇企业Niya Chemical Industry Company工作。

        中村第二次进入日本亚洲化工界(来源:诺贝尔奖官方网站)

        这是1979年春天,LED产业开始快速发展。LED是一种半导体发光器件,物理上称之为固态光。荧光灯充满气体,传统的光源如荧光灯是气体发光,半导体发光技术是固体发光。为什么LED会亮起来?简单地说,当半导体中的电子与空穴结合时,它们会发射光子,类似于掉进井(空穴)中的岩石(电子)和飞溅的水(光子)。

        当时,市场上开始出现红、橙、黄、绿等颜色的LED灯。这些发光二极管可以做成彩色霓虹灯,装饰城市街道的夜景。除了制作广告牌,LED灯在照明行业也有很大的潜力。因为LED可以显著减少照明所需的电量。对于相同功率的LED灯,只需要白炽灯所需能量的十分之一。

        为什么LED如此节能?由于LED是冷光源,不产生红外线和紫外线辐射,对照明没有用处。另一方面,LED灯的寿命很长,至少可以达到数百万小时,也就是说,一个LED灯可以使用392年。因此,在节能和使用寿命方面,LED灯的市场前景非常广阔。

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        然而,尽管出现了彩色LED灯,但当时人们无法生产白色LED,因此不可能使用LED灯来实现照明。

        归根结底,由于当时人们无法生产蓝色LED,因此无法生产白色LED。产生白光有两种方法。一个是蓝色和黄色的组合,另一个是红色、绿色和蓝色的组合。在任何情况下,都需要蓝光LED。

        资料来源:S.Pimputkar等人,自然光子学

        蓝光LED的研制

        在日本-亚洲化学工业中,中村秀吉的任务是发展LED。

        日雅化工是一家由产品销售而非技术驱动的小公司。天似乎很平静,就好像四国岛上的云很轻,风也很轻。然而,中村秀吉并不安静,因为他想做一些大事。

        最初,中村专注于Gap和Gaas半导体晶体的生长。经过10年的努力,他在开发LED的过程和方法方面积累了大量的知识和技术。

        1988年,中村西吉在公司工作了9年。他走进公司董事长办公室,提议开发一种带有Gan的蓝色LED,一种能以适当波长发出蓝光的半导体。主席立即决定资助500万美元的研究和开发项目资金。对于这样一个乡镇企业来说,500万美元的研发成本无疑是一笔巨款。

        但是我们怎样才能制造蓝色LED呢?当时,学术界和工业界仍处于混乱状态。

        为了学习和发展蓝光LED技术,公司于1988年至1989年派遣中村到佛罗里达大学学习蓝光LED技术所需的金属有机化学气相沉积(MOCVD)结晶技术。当时中村秀吉没有发表任何论文,因此他没有被视为美国大学的研究员,也没有被通知参加学术会议。你所想的就是他是实验室的信使。

        从美国回来后,中村学习了MOCVD技术,公司也购买了设备。中村开始利用MOCVD技术制备氮化镓发光二极管。

        1991年,中村史记准备的甘终于发出蓝光。然而,亮度太暗了,灯光似乎没有希望。中村继续他的研究,并在1992年开发了一个有效的蓝光LED。这种结构称为双异质结构,它改善了传统的PN结构。

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