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寂寞的长跑,为那一抹蓝光
发布时间:2014-10-08 来源:科技日报 高博 【字号:  

  10月7日,在瑞典首都斯德哥尔摩瑞典皇家科学院举行的新闻发布会上,幻灯片展示2014年诺贝尔物理学奖得主的研究成果。 新华社发(石天晟摄)

  “四五年前,我们这些同行就在讨论,他们三个人一定会获奖。”对于新出炉的诺奖名单,中科院半导体所研究员李晋闵并不意外。10月7日,2014年诺贝尔物理学奖授予蓝色发光二极管的发明人——赤崎勇、天野浩和中村修二。中村修二埋头研究,十年磨一剑的故事,也广受中国学者赞誉。

  1950年代末,红色发光二极管(LED)问世。想要用LED来照明,必须发明蓝色LED。因为必须得有红、绿、蓝三原色,才能组成白光。但是蓝色LED迟迟造不出来。

  LED同其他半导体一样,在外加电压下,电子突破薄薄一层屏障,从富余极跳跃到空缺极,激发出光子,把电能转化成光能。蓝光的光子能量更高。需要在“掺杂”(这样半导体才能分成正负两极)中使用前所未知的办法,才能赋予半导体“更大的活力”。各研究团队的实验屡屡失败,找不到出路。

  三位诺奖得主从1980年代开始研究。“赤崎勇是发光二极管领域的泰斗,天野浩是他的学生,他们是名古屋大学的科学家;而中村修二则是在公司里做研究。”李晋闵说,“有一次天野浩他们发现,用电子显微镜扫描时候,氮化镓晶体发光更强,从而知道电镜射出的电子流,可以激活氮化镓。他们实验室1992年得到了重大成果。而中村修二则更进一步,突破了半导体掺杂的瓶颈,把这一技术产业化了。”

  李晋闵说:“蓝色LED加荧光粉产生白光,作为半导体照明产业的基础,是中村修二发明的。在LED照明领域大家也都推崇中村修二。但物理基础是基于赤崎勇和天野浩,所以三个人得奖也很合理。”

  科学家戴德昌在科学网博客写道:“其实当年第一次做出来红光二极管的时候,也是很不容易的,第一次吃螃蟹,功劳很大……相信学术界今后几天会有更多异议。”他认为,除了红光二极管以外,有机发光二极管也应分享诺奖。

  李晋闵则认为,发明红光二极管难度不如蓝光二极管大;而有机发光二极管无论是在显示还是照明领域,还没有广泛应用,今后如大规模应用,很可能会得诺奖。

  有网友感叹说:“中村修二的发明是在日亚化学一个不足百人的小公司里完成的,经费只有大约100万日元,不到10万人民币……顺便说一句,这个日亚化学还是锂电池正极材料全球第一的企业……也许20年后,这个研发人员不满百人的小公司还能再出一个诺贝尔物理学奖。”

  李晋闵说,中国不少人对中村修二很佩服。“为什么尊重?因为他耐得住寂寞,十年坐冷板凳。他大学毕业后进了日亚公司。当时是个做荧光粉的,名不见经传的小公司,现在已经是LED领域最牛的公司。”

  “中村写了一个报告给老板,想用氮化镓来做。为什么用氮化镓?中村后来写书提到,别的材料全都有人做了,它想做一件没人做的事。”李晋闵说,“日亚公司的老板很了不起,就支持他。这两个人凑到一起,成就了中村,成就了日亚,也成就了半导体照明产业。”

  戴德昌评论道:“很多大公司都放弃了。唯独这个中村就是比较‘二’……坚持下去,不断地试了又试,简直不知道什么成功,只知道收获失败,最后他们终于成功了。中村之‘二’,才是科学的正途。”

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