高效藍(lán)光LEDs

　　發(fā)明一經(jīng)問世，日亞便以公司的名義申請(qǐng)了專利，并開始大量生產(chǎn)出售藍(lán)色發(fā)光二極管，搖身一變成為世界最大的LED公司。發(fā)明人中村修二獲得的全部獎(jiǎng)勵(lì)只是區(qū)區(qū)兩萬日元( 約合人民幣1141 元) 的獎(jiǎng)金，海外同仁笑他“奴隸中村”。“當(dāng)我們飛到日本時(shí)，發(fā)現(xiàn)中村修二在地下室做實(shí)驗(yàn)，職位只是一個(gè)技術(shù)員，我知道這就是我們的機(jī)會(huì)。”美國加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校時(shí)任校長楊祖佑說。1999年應(yīng)這位華裔楊校長之邀請(qǐng)，中村離開日亞公司遠(yuǎn)赴美國，到該校擔(dān)任教授，隨后加入美國籍。怒氣難消的中村于2000年把老東家日亞公司告上法庭，驚動(dòng)日本社會(huì)，也成為了專利訴訟教材的典型案例。起訴要求日亞化工確認(rèn)藍(lán)光LED專利的所有權(quán)并支付專利轉(zhuǎn)讓費(fèi)200 億日元。最終法院裁決日亞化工應(yīng)當(dāng)支付給中村修二200億日元，但日亞化工不服裁決并向高等法院提起上訴，經(jīng)過4年時(shí)間的拉鋸戰(zhàn)，2005年1月日本東京高等法院最終裁定日亞化工向中村修二償付8.4 億日元。

　　赤崎和天野的研究組和中村還先后在1995年和1996年實(shí)現(xiàn)了基于Gan的藍(lán)光激光器。

　　在新世紀(jì)來臨之際，全世界出現(xiàn)了Gan研究和開發(fā)的熱潮，Gan藍(lán)光LED等器件的研究和產(chǎn)業(yè)化得以蓬勃發(fā)展。

　　固體照明革命

　　Gan藍(lán)光和更短波長LED的發(fā)明使得固體白光光源成為可能。1997年，Schlotter 等人和中村等人先后發(fā)明了用藍(lán)光LED管芯加黃光YAG熒光粉實(shí)現(xiàn)白光LED。2001年Kafmann等人用UVLED激發(fā)三基色熒光粉得到白光LED。國際上迅即出現(xiàn)高效白光LED的研究和產(chǎn)業(yè)化的競爭，并持續(xù)至今。發(fā)光效率不斷被提高，目前已經(jīng)超過300lm/W( lm： 流明，表征光通量的單位) ，電光轉(zhuǎn)換率達(dá)50%以上。相比之下，節(jié)能燈的發(fā)光效率通常只有70 lm/W 左右。同時(shí)，各發(fā)達(dá)國家先后制定了基于固態(tài)照明的國家級(jí)研究項(xiàng)目。如日本的《21 世紀(jì)照明技術(shù)》( The light for 21st century) ，美國能源部設(shè)立了“固態(tài)照明國家研究項(xiàng)目”( Nationalresearch program onsoliDstate lighting) ，共有13 個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、公司和大學(xué)參加，由國家能源部、國防先進(jìn)研究計(jì)劃總署和光電工業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)聯(lián)合資助執(zhí)行。歐共體設(shè)立了“彩虹”計(jì)劃( Rainbow projectAlInGanfor multicolorsources ) ，2003年6 月，中國政府正式設(shè)立了“國家半導(dǎo)體照明工程項(xiàng)目”的國家級(jí)計(jì)劃。

　　今天中國已經(jīng)成為全球最大的照明產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國，國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)快速增長，2013年規(guī)模超2600億元，對(duì)LED的推廣做出了很大的貢獻(xiàn)。

　　人類對(duì)光明的追求是自身的本能。LED節(jié)能、環(huán)保和高效是人類夢寐以求的理想光源。LED正在帶動(dòng)一場新的照明革命，造福全人類。LED燈壽命長達(dá)10萬小時(shí)，而白熾燈僅有1000個(gè)小時(shí)，熒光燈為1000 小時(shí)，因此LED燈的使用可以大大節(jié)約資源。LED是冷光源，沒有不可見的紅外和紫外光，耗能僅僅是白熾燈耗能的1/8。我們不妨估算一下，2013年全國發(fā)電量為53223億千瓦時(shí)，其中1/5為照明所消耗，即約1萬億千瓦時(shí)。假設(shè)其中一半為白熾燈所消耗，計(jì)5千億千瓦時(shí)。如果用LED取代白熾燈，將節(jié)約電能4千億千瓦時(shí)，相當(dāng)于4個(gè)三峽電站的年發(fā)電量。LED節(jié)能的效益是何等驚人!

　　目前全世界享受不到電網(wǎng)供電的人口超過15億，低能耗的LED特別適合于由太陽能供電，可望為黑暗中的人們送去光明，改善他們的生活。

　　2008年北京奧運(yùn)會(huì)前夕，北京大學(xué)舉辦《寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件》國際暑期學(xué)校，天野是主講老師之一。他應(yīng)邀專程來中國，分別于8月4日和5日講解了《非極性、半極性氮化物生長與器件》，《氮化物紫外LED和LD關(guān)鍵技術(shù)研究》。幾天后，在奧運(yùn)會(huì)的開幕式上，成千上萬個(gè)LED組成的奧運(yùn)五環(huán)在北京美麗的夜空冉冉升起，在全世界億萬觀眾的矚目中驚艷亮相，璀璨奪目，久久刻印在人們的腦海里。國內(nèi)外同行都說那是LED最好的一次展示。