藍色發光二極管（blue LED）的發明人赤崎勇、天野浩和中村修二獲得了2014年諾貝爾物理學獎，引起了不小的轟動，同時也有人產生了疑問，為什么是藍光LED而不是更早發明的紅光和綠光？這個成就配得上諾貝爾獎么？接下來我就來講講藍光LED的故事，解答一下上述疑問。 

1. 　　藍光LED意義重大 

　　早在1962年，通用電氣公司的尼克·何倫亞克（Nick Holonyak Jr.）開發出第一種可實際應用的可見光發光二極體。而早起的LED主要以紅光和綠光為主，并且，很多材料都可以做。然而，紅光LED和綠光LED的能量低，且沒辦法合成白光，實際用途非常有限。而藍光LED的能量高，與紅光和綠光結合就能拼出白光，用途就大了。所以從意義上來講，藍光LED的意義遠大于紅光和綠光的。有人會說沒有第一個發光LED的發明，就沒有藍光LED，諾貝爾獎應該發給第一個發光LED的發明人。按照這個邏輯，是不是應該發給第一個發明二極管的人呢？或者再往前推，發給第一個發現半導體的人呢？ 

　　藍光LED的發明將LED用于照明的最大技術障礙掃除，被譽為“人類歷史上第四代照明”的LED燈呼之欲出。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”。 

1. 　　藍光LED的難度巨大 

　　從物理學角度來說，波長越短，單個光子的能量越大，所需要的電子躍遷能級差越高。發光二極管是依靠半導體重電子與空穴結合時釋放出的光子發光的，因此要制造藍光LED所需要的材料的禁帶寬度要比綠光和紅光大的多。 

　　GaN，InN，AlN 以及他們的混合晶體是很重要的發光材料。由下面的禁帶發光光譜（wavelength）和晶格（lattice）的圖表可以看出，氮化物所覆蓋的發光光譜范圍是很寬的，是寬禁帶的半導體材料，尤其是其混合晶體 InGaN 可以覆蓋整個可見光光譜而 AlGaN 可以覆蓋到深紫外光譜區，這在半導體光電材料中是具有突出的優勢。但是，雖然 III-nitride 氮化物有如此魅力。但是由于其生長制備極其困難，相當長一段時間都是被忽視的。首先制備 GaN 的基板就很困難。做半導體器件，一定要有生長的基板，也就是發光材料依附的材料。 GaN 是極其穩定的材料，其熔點高達 2791K,融解壓 4.5GPa，如此的高溫高壓顯然是極其困難。所以高質量的GaN晶體基板直到今天也是難題。 

　　上述理論解釋了藍光LED的發明的技術難題，也許太過晦澀，下面一個小故事也許能從另一個角度幫助理解該發明的難度。紅光LED和綠光LED問世以后，就有人開始了藍光LED的研發，問題就是搞了2-30年沒人搞得出來,到后來學術和產業界根本就放棄了,為了解釋為什麼做不出藍光LED 還發展了很多理論去解釋為什麼做不出藍光,還寫進了教科書。中村修二等人就是不信這些教科書上的理論,持之以恒硬搞,還真的被他們搞出來了這一搞出來了,很多以前教科書上的理論都被推翻了要重新改寫。也因為這些傳統理論被改寫,所以以前一些認為做不出來的半導體東西都做得出來了。由這個故事我們可以體會藍光二極管的發明難度之大，而它的發明對理論的推動更是意義深遠。 

1. 　　身邊的藍光LED 

　　藍色LED的出現使節電的高亮度照明器材成為可能，極大改變了人們的生活。采用藍光LED技術的產品現在已經進入了全世界的千家萬戶，它既存在于廣場大屏幕LED，也存在于你的相機、平板電腦、手機、電視機和電腦監視設備里。它為你照明，在全世界各地的辦公室和家庭，白色燈光照亮了屋子，而它們所耗費的能源則要比白熾燈和日關燈小得多。另外，藍光LED出現后，可以通過磷激發出紅光和綠光，從而混合產生白光和其他各種顏色的光。或者與原有的紅光LED和綠光LED一起產生白光和其他各種顏色的光。藍光LED也有另外的應用，比如，藍光光盤，從藍光LED發展出的紫外LED也可以高效凈化生活用水;光纖通信的傳輸效率得到提高;超長使用壽命和高電光轉換效率的全固態白光光源將極大促進綠色能源開發進程。