蓝光之魅(诺贝尔奖得主赤崎勇自传)

作者简介

赤崎勇，名城大学终身教授，名古屋大学特聘教授、名誉教授。工学博士。美国电气和电子工程师学会(IEEE)终身会士、美国**工程院(NAE)外籍院士。 1929年生于鹿儿岛县。1952年毕业于京都大学理学系。后在神户工业、名古屋大学、松下电器东京研究所等处工作。1981年起任名古屋大学教授。1992年起任名城大学教授。 因发明高效蓝色发光二极管，与天野浩、中村修二共同荣获2014年诺贝尔物理学奖。

内容简介

这正是我要做的事 19**年，东京奥运会让*本全国沸腾了。这一年 ，我调动工作，去了刚建成不久的松下电器东京研究 所。因为有在名古屋大学做研究的经历，年仅35岁的 我成了研究所里*年轻的研究室长。 松下电器东京研究所是由松下电器产业股份公司 (现在的Panasonic公司)的创立者——松下幸之助创 办的，为进行世界**的研发工作而组建的全新的研 究所。在我之前担任研究室长的都是从全国各地的大 学过来的、卓有成绩的副教授(或年轻的教授)。 在幸之助先生的一句“好啊！试着做吧！”的话 语激励下，我开始投入到研究所特别研发项目的工作 中，这其中*重要的就是，“蓝色LED”的研究正式 开始了。 虽然之前也曾接触过红色LED、绿色LED等，但我 注意到：唯独“蓝色LED”是前人尚未实现的，我暗 暗下定决心：“这正是我要做的事。” 晶体管的工作原理是利用电子的高速移动，所以 半导体专业的人把它称为“移动性”半导体。另一方 面，LED(发光二极管)和LD(激光二极管)都是将电子 能量转化为光能，因而又被称为“发光性”半导体。 LED和LD是光电子工程学领域的核心。那么，这种光 色的不同是怎么产生的呢？ 简单地说，若电子的能量小即发出红光，电子的 能量大则发出蓝光。为了发出蓝光，必须使用具有大 能量的半导体材料。 而半导体又分为“元素半导体”和“化合物半导 体”，“元素半导体”是指这个元素本身就具有半导 体的性质，锗、硅等就是这样的元素。而“化合物半 导体”是由两种以上的元素配比形成化合物，并由此 显现出半导体的性质。利用化合物半导体的这一特性 ，就能制作出发光二极管。 执着于韧性材料 在名古屋大学(**次任职期间)研究锗，以及在 松下电器东京研究所工作的共计17年间，我研究了8 种化合物半导体，并且尝试了好几种材料的晶体生成 方法。 当时，化合物半导体研究还处于起步阶段。刚开 始时，我**是摸着石头过河的感觉。直到后来投入 到对“氮化镓(GaN)”的研究，这项研究随即成了我 精神上的一大支柱。由于有此前曾着手的对各种材料 、研究方法的探究，我逐步坚定了自己对氮化镓的信 心，并培育出了一种“直觉”。 我挑选了镓与氮的化合物——氮化镓作为蓝色 LED的材料。作为发蓝光的半导体，候补的材料还有 多种，但*有韧性(tough)的材料是氮化镓，我没有 选择除此之外的其他材料。 tough这个词有“①强韧、坚硬、牢固”的意思 ，转而又有“②困难的、麻烦的”这一意思。氮化镓 在自然界中是不存在的，要制作其晶体很困难，要制 作出其纯净的单晶体*“困难”(词义②的含义)。但 我想，既然制作如此困难，那么一旦成功地制作出好 的晶体，这种晶体及其元件就一定是能耐*苛刻条件 ，强韧、坚固、稳定的材料(词义①的含义)。 选择这条险峻道路的研究者是少数派，大多数人 都选择了相对容易处理的材料。投入到氮化镓研究的 研究者，也因为困难而一个个离开了，当我意识到这 样的情况时，世界范围内仍在研究这种材料的只剩我 们这个研究小组了。 在如此严峻的研究环境中，确实有一种孤身奋斗 的感*，我不由地念叨着“我独自一人，走向荒野” 的诗句。但就算*后只剩我一个人，我也没有想过要 放弃对氮化镓的研究。我憧憬于蓝色之光，毫不怀疑 氮化镓的可能性。 信念没有动摇的一个原因，源自*初在松下电器 东京研究所研究镓的化合物砷化镓的经验。这种物质 的晶体很难提高纯度，经过了多次失败、摸索，我们 *后成功地制作出了纯度比以前提高3～4位的晶体。 我们发现这种高纯度的砷化镓表现出了与迄今所知的 物质特性不同的特性。由此可见，晶体越是纯净，其 真实的物质特性就越能表现出来。特别是对于半导体 这一“结构敏感”的材料，提高晶体的纯净度是*重 要的。这成为我研究的基本理念，也可以说是我的哲 学。研究砷化镓的这些经验，成了推动我坚持研究氮 化镓的原动力。 终于制成了闪闪发光的晶体 一段时间里大多数氮化镓的研究者陆续离开了这 个研究领域，也没有新的研究者加入，而我却越来越 确信氮化镓的潜力。 当时，氮化镓还不能形成纯净的单晶体，用荧光 显微镜观察表面凹凸程度很大的晶体时，能看到稀少 的结晶性很好的微小晶体，我发现这种小晶体发光性 能很好。 P5-7