三原色凑齐最后一块拼图，用了三十年
红光、绿光 LED 早已点亮世界，唯独蓝光迟迟造不出来——2014 年诺贝尔物理学奖，赤崎勇、天野浩、中村修二让节能白光成为可能。
你正盯着看的这块屏幕，画面由红、绿、蓝三种光点拼成；家里的白色 LED 灯，同样离不开一束蓝光。可你知道吗：红光和绿光的 LED 上世纪六七十年代就量产了，唯独蓝光，让全世界顶尖实验室头疼了二三十年。这块拼图直到八十年代末、九十年代初才被三位日本人补上——赤崎勇、天野浩、中村修二，2014 年诺贝尔物理学奖。
你知道吗
你知道吗？三位得主里贡献同样关键的两个人，当时并不在名门大实验室：赤崎勇在名古屋大学坚守冷门材料多年，中村修二则是小公司日亚化学的工程师，最初连上司都劝他放弃这条路。
卡了三十年的蓝光
LED 发光的原理很朴素：电流把电子送进半导体，电子与空穴相遇复合，能量以光子形式放出；发光的颜色由材料的“带隙”决定，好比不同琴弦弹出不同音高。红、绿光的材料很快找齐，发蓝光需要更宽的带隙，公认的答案是氮化镓——可这种材料脾气极坏：晶体长不整齐，还怎么都做不出能导电的两型结构。多数大公司纷纷改换赛道，氮化镓沦为“不可能材料”。
赤崎勇带着学生天野浩偏不信邪，八十年代中后期摸索出先铺一层缓冲层再生长晶体的办法，长出了高质量氮化镓薄膜，又在 1989 年用电子束照射攻下了最难的 p 型化——第一支氮化镓蓝光 LED 亮了。另一条战线上，中村修二在日亚化学孤身作战，自己动手改造设备，发明了新颖的生长工艺，1993 年做出了高亮度蓝光 LED。蓝光芯片抹上一层黄色荧光粉，白光就此诞生：比白炽灯省电一个量级，寿命还长得多。要知道，全球电力有相当可观的部分花在照明上，这块小小的芯片，等于给地球省下了一座座发电厂。
- LED：电子与空穴复合发光的二极管
- 带隙：决定发光颜色的能量台阶
- 氮化镓：蓝光 LED 的关键材料
- 缓冲层：让晶体长得整齐的垫底技术
- 荧光粉：把蓝光调成白光的调色师
“不可能材料”的逆袭
回头再看，这段故事的底色是“轴”：赤崎勇的名言是永不放弃；中村修二成名前在公司长期坐冷板凳，重大成果的奖金只有区区两万日元，后来他远走美国继续做研究。2014 年颁奖时，天野浩五十多岁，中村修二刚过六十，而赤崎勇已八十五岁高龄——三十年冷板凳，换来全世界夜晚的灯光。
想一想：回家数数有几盏灯还是老式白炽灯，换成 LED 一年能省多少电费？再想想，别人都放弃的方向，到底是“死路”还是“没人走通的路”？
他们的发明让明亮而节能的白光光源成为可能，为人类福祉作出巨大贡献。——2014 年诺贝尔物理学奖授奖评语