隨后，赤崎研制的MIS 型藍色LED開始樣品供貨。在Gan研究取得突破的前夜，1981年赤崎離開松下技研到名古屋大學擔任教授。名古屋大學素以堅持學術自由而著稱。為支持赤崎勇開展化合物半導體研究，名古屋大學專門建造了一間超凈實驗室。為回報名古屋大學，赤崎勇將研究室變成了一座“不夜城”。從此，這里成為赤崎研發Gan藍色發光器件的中心舞臺。

　　當時最尖端的MOCVD裝置不但價格昂貴，高達數千萬日元，而且沒有用于生長Gan的商用設備。赤崎研究室每年的研究經費約為300萬日元，捉襟見肘，他們只能自己動手，靠購買零部件，利用舊的加熱用振蕩器，企業捐贈的60cm的石英管等組裝完成了MOCVD裝置，但優質Gan薄膜的生長并不順利。1983年天野浩從名古屋大學工學部本科畢業后，幸運成為赤崎勇的碩士研究生。在兩年的時間里，除了新年這天，天野不分晝夜，每天都在做GaN生長實驗。對襯底溫度、反應室真空度、反應氣體流量、生長時間等條件反復進行調整，做了1500多次實驗，但依然沒有生長出好的Gan薄膜。

　　借助了MOCVD和藍寶石襯底還是沒有成功，一直困擾赤崎的難題依然沒有解決。他開始意識到： 藍寶石襯底與Gan晶體之間的晶格常數失配，相差高達16%，熱膨脹系數也相差較大，這是造成晶體質量差的原因。他想到了以前在GaAsp和GaAs襯底上異質外延GaInAsp時采用過的緩沖層方法。

　　“為了解決晶格常數和熱膨脹系數失配造成的困難，我覺得需要在藍寶石襯底與Gan之間插入某種柔性的極薄緩沖層，而此中間層材料的特性最好與藍寶石或Gan相似。“赤崎選中了AlN、GaN、SiC 和ZnO 四種材料，因為從1965年開始就研究Aln的晶體生長和光學特性，他對Aln最為熟悉。所以，最先開始了用Aln作為緩沖層材料的實驗。

　　1985年的一天，如同往常生長Gan一樣，天野把MOCVD的爐內溫度提高到1000℃ 以上的生長溫度。這時，碰巧爐子出了問題，溫度只達到700 ～800℃左右，無法生長Gan薄膜。但此時天野的腦海里冒出了“加入Al也許能提高晶體質量”的念頭。于是，天野在藍寶石襯底上試著生長Aln薄膜。在這一過程中爐子恢復了正常，天野又將爐溫提高到1000℃繼續生長Gan薄膜。后來樣品經顯微鏡觀察發現生長出了均勻的Gan薄膜。歪打正著成就了低溫生長Aln緩沖層技術，這是發明藍光LED的突破性技術之一，此成果于1986年發表在應用物理快報上，天野為第一作者，赤崎名列第三。

　　無巧不成書，另一項重大突破———p型Gan摻雜的實現也是偶然被天野所發現。

　　生長出優質Gan薄膜后，他們自然把重點放在了p型摻雜的研究上。天野選擇鋅( Zn) 和鎂( Mg)作為受主，摻雜到Gan薄膜中，但嘗試了多次始終沒有實現p型摻雜。當時正在攻讀博士的天野去NTT 進行了為期1 個月左右的實習，他用電子顯微鏡觀察摻Zn的Gan薄膜表面，意外發現在反復的量測后樣品發出了極為微弱的熒光。天野認為摻Zn的Gan薄膜的導電特性發生了變化，可是經過測量，發現并沒有形成p型。就在天野覺得Gan薄膜可能真的無法實現p摻雜而決定放棄時，他看到了一本教科書，書中說Mg 是比Zn更容易實現p型的受主。于是，天野把Gan薄膜中摻雜的受主由Zn換成Mg，再次進行電子顯微鏡觀察。果然，摻Mg 的Gan薄膜變成了p型。赤崎勇教授與天野浩如獲至寶，將其發現發表在日本應用物理期刊上，并提出了一套物理機制來解釋他們的發現，認為是低能電子束輻照( LEEBI) 的作用實現了GaN： Mg 薄膜的p型導電。現在我們知道當初師生倆所提出的物理機制是錯誤的，但此發現卻造成了科學界的轟動。Gan的p型摻雜成為發明藍光LED的另一項重大突破。正可謂： 眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。

　　赤崎和天野的研究小組很快于1989年在全球首次研制出了p-n結藍色LED。

　　同時，就在Gan藍光LED探索發展的關鍵時期，中村修二以一匹黑馬的姿態躍上舞臺。他憑著“作別人不做的題目才有最大的發展機會”的想法，選擇研究氮化鎵。在上世紀80年代初很少人關注氮化鎵，作此選擇無異于一場豪賭。中村修二自1979年加入日亞化工，這是一個一切以產品銷售為導向的小公司。身為小技術員，默默無聞的中村在地下室獨自一人悄悄搗騰藍光二極管。他在研究上的突破不被重視，被稱為“吃白飯的”，“上司每次見到我都會說，你怎么還沒有辭職? 把我氣得發抖。”中村回憶道。經過數年努力，中村于1992年第一次利用了InGan/Gan周期量子阱結構，取代了傳統的p-i-n結構，大幅度地提高了藍光LED的發光效率。

　　他還發展了外延技術，用低溫生長的薄層Gan替換Aln作為緩沖層。同時中村等人為了解開p型Gan的謎團做了一系列的實驗，發現電子束對于p型激活的作用只可能來自于熱激活和高能電子的轟擊兩種因素。因此，他們將GaN： Mg 樣品放入700℃以上的N2和NH3氣氛下退火，實驗發現都成功實現穩定的p型GaN。證明熱處理( 退火) 能有效激活摻雜的Mg 受主。至此，p型Gan的難題得以突破。

　　在1993年實現了藍光LED的量產。所以，中村對發明藍光LED和使其走出實驗室，走進千家萬戶都做出重要貢獻，并且他在相當長的一段時間里引領著Gan基LED和LD的研究。