邵嘉平博士最后還表示,千萬不要以為他們是拍腦袋的靈感做出了很牛逼的事情。事實是,他們一根筋地堅持做研究(以十?dāng)?shù)年計算),本身就很聰明,加上運(yùn)氣好,才有的收獲。
10月7日,諾貝爾物理學(xué)獎得主的消息一經(jīng)公布,整個LED業(yè)界頓時沸揚(yáng)。因發(fā)明“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管”,赤崎勇(IsamuAkasaki)、天野浩(HiroshiAmano)和中村修二(ShujiNakamur)獲得2014年諾貝爾物理學(xué)獎。
可見LED在當(dāng)今世界發(fā)展進(jìn)程中,有著非同凡響的意義,并且未來也將會對人類產(chǎn)生深遠(yuǎn)而又巨大的影響。
值得一提的是,中村修二于2012年參加了全球LED年度盛會“新世紀(jì)LED高峰論壇”,并發(fā)表了前瞻性演講,為LED產(chǎn)業(yè)提供新的指導(dǎo)和參考。
那么,三位諾貝爾物理學(xué)獎得主具體的開創(chuàng)性工作是什么?
據(jù)業(yè)內(nèi)資深專家,科銳中國區(qū)總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)邵嘉平博士介紹,大約上世紀(jì)80年代初中期,基于磷化物,砷化物的紅綠紅黃等發(fā)光二極管LED差不多搞定了(當(dāng)然高亮的AlGaInP四元紅黃光要HP惠普科學(xué)家在80年代末才最終搞定),但藍(lán)光一直沒搞定,有做II/VI族的也有III/V族的,氮化鎵GaN最大的問題是缺乏同質(zhì)襯底,不像GaAs,InP做近紅外紅外那樣容易做,又是寬禁帶,需要更高溫度合成(熱場條件更苛刻),外延材料的缺陷密度高,空穴摻雜濃度低(形成絡(luò)合物摻雜被鈍化了)等一系列問題。大多數(shù)歐美科學(xué)家搞化合物半導(dǎo)體研究的做半導(dǎo)體激光器發(fā)光二極管的,都嘗試過,多數(shù)均放棄。
這上面三位,前兩者在名古屋大學(xué),中村在日亞,堅持不懈搞,比較一根筋,最起勁用MOCVD搞氮化物外延的主,此前主要是MBE分子束外延,MBE搞出來的缺陷密度要低,但做電子器件行,光電子器件/LED不行。他們動了很多邪乎的招,譬如低能電子束掃描退火LEEB,lowenergyelectronbeam氧氣中快速熱退火RTA,rapidthermalannealing(要知道此前的所有半導(dǎo)體材料硅鍺砷化鎵磷化銦都最怕氧氣,一般是在惰性氣體中退火)。
當(dāng)然,赤琦勇最開創(chuàng)性地還在于在藍(lán)寶石Sapphire襯底上的低溫緩沖層技術(shù)LTBufferLayer靠三維島狀結(jié)晶來釋放藍(lán)寶石三角晶系和上面六方相氮化鎵材料間的失配,最后獲得高品質(zhì)的藍(lán)綠光發(fā)光材料。
比之前兩位,中村的工藝水平更高,1cd量級的高亮度藍(lán)光和白光LED是他最早搞出來并且量產(chǎn),同時,藍(lán)綠光激光器他也是先驅(qū)。