本文追溯了氮化鎵材料和藍色發光二極管的發展歷史，回顧了重要的歷史事件。III 簇氮化物是直接帶隙半導體材料，發光范圍紫外到紅外，覆蓋整個可見光區，是理想的光電器件材料。同時，具有優越的物理性質，在高溫、高能、高頻微波器件以及高壓電子電力器件都有廣泛的應用。

　　瑞典皇家科學院于當地時間2014年10月7日揭曉諾貝爾物理學獎，日本科學家赤崎勇(I.Akasaki) 、天野浩( H.Amano) 和美籍日裔科學家中村修二( S.Nakamura) 獲此殊榮，分享總額為800 萬瑞典克朗的獎金，以表彰他們發明了藍色發光二極管( LED)。這是繼2009年“半導體成像器件電荷耦合器件”( CCD) 獲獎后又一個“發明類”諾貝爾物理學獎。與其它獲得諾獎的高精尖發明相比，藍色發光LED似乎并不起眼，其芯片只有芝麻大小，LED燈在生活中卻幾乎隨處可見，而且價格低廉。20多年前，當Gan藍色發光二極管第一次閃耀時，這項將對全人類的福祉作出重大貢獻的發明引起了整個科學界的震動。在寬禁帶半導體研究領域，國內外的同行們期待LED贏取諾獎已經很多年了。

　　LED是英文Light-Emitting Diode的縮寫，中文稱之為發光二極管，是一種能將電能轉化為光能的半導體元件。發光二極管的基本結構是p-n結，由兩種不同極性的半導體材料組成，其中一種是p型半導體，另一種是n型半導體。p型半導體也稱為空穴型半導體，即空穴濃度遠大于自由電子濃度的雜質半導體。在p型半導體中，空穴為多子，自由電子為少子，主要靠空穴導電。空穴主要由雜質原子提供，自由電子由熱激發形成。摻入的雜質越多，多子( 空穴) 的濃度就越高，導電性能就越強。n型半導體也稱為電子型半導體，即自由電子濃度遠大于空穴濃度的雜質半導體。LED也具有單向導電性。當加上正向電壓后，從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子，在p-n結附近數微米的范圍內分別與n區的電子和p區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。發射光子的能量近似為半導體的禁帶寬度，即導帶與價帶之間的帶隙能量。禁帶寬度是半導體的一個重要特征參量，其大小主要決定于半導體的能帶結構，即與晶體結構和原子的結合性質等有關。原子對價電子束縛得越緊，化合物半導體的價鍵極性越強，則禁帶寬度越大。Si、砷化鎵( GaAs) 和氮化鎵(GaN) 的禁帶寬度在室溫下分別為1.24 eV、1. 42eV 和3.40 eV。半導體材料的發光波長受制于禁帶寬度，兩者之間的關系為發光波長( nm) = 1240 /禁帶寬度(eV)因此，要實現波長為460 nm 的藍色發光需要禁帶寬度為2.7 eV 以上的寬禁帶半導體，比如GaN。這是研究GaN以實現藍光LED最根本的物理原因。