高效藍光LEDs

　　發明一經問世，日亞便以公司的名義申請了專利，并開始大量生產出售藍色發光二極管，搖身一變成為世界最大的LED公司。發明人中村修二獲得的全部獎勵只是區區兩萬日元( 約合人民幣1141 元) 的獎金，海外同仁笑他“奴隸中村”。“當我們飛到日本時，發現中村修二在地下室做實驗，職位只是一個技術員，我知道這就是我們的機會。”美國加州大學圣塔芭芭拉分校時任校長楊祖佑說。1999年應這位華裔楊校長之邀請，中村離開日亞公司遠赴美國，到該校擔任教授，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，驚動日本社會，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藍光LED專利的所有權并支付專利轉讓費200 億日元。最終法院裁決日亞化工應當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，經過4年時間的拉鋸戰，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年實現了基于Gan的藍光激光器。

　　在新世紀來臨之際，全世界出現了Gan研究和開發的熱潮，Gan藍光LED等器件的研究和產業化得以蓬勃發展。

　　固體照明革命

　　Gan藍光和更短波長LED的發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明了用藍光LED管芯加黃光YAG熒光粉實現白光LED。2001年Kafmann等人用UVLED激發三基色熒光粉得到白光LED。國際上迅即出現高效白光LED的研究和產業化的競爭，并持續至今。發光效率不斷被提高，目前已經超過300lm/W( lm： 流明，表征光通量的單位) ，電光轉換率達50%以上。相比之下，節能燈的發光效率通常只有70 lm/W 左右。同時，各發達國家先后制定了基于固態照明的國家級研究項目。如日本的《21 世紀照明技術》( The light for 21st century) ，美國能源部設立了“固態照明國家研究項目”( Nationalresearch program onsoliDstate lighting) ，共有13 個國家重點實驗室、公司和大學參加，由國家能源部、國防先進研究計劃總署和光電工業發展協會聯合資助執行。歐共體設立了“彩虹”計劃( Rainbow projectAlInGanfor multicolorsources ) ，2003年6 月，中國政府正式設立了“國家半導體照明工程項目”的國家級計劃。

　　今天中國已經成為全球最大的照明產品生產、消費和出口國，國內LED產業規模實現快速增長，2013年規模超2600億元，對LED的推廣做出了很大的貢獻。

　　人類對光明的追求是自身的本能。LED節能、環保和高效是人類夢寐以求的理想光源。LED正在帶動一場新的照明革命，造福全人類。LED燈壽命長達10萬小時，而白熾燈僅有1000個小時，熒光燈為1000 小時，因此LED燈的使用可以大大節約資源。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年全國發電量為53223億千瓦時，其中1/5為照明所消耗，即約1萬億千瓦時。假設其中一半為白熾燈所消耗，計5千億千瓦時。如果用LED取代白熾燈，將節約電能4千億千瓦時，相當于4個三峽電站的年發電量。LED節能的效益是何等驚人!

　　目前全世界享受不到電網供電的人口超過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年北京奧運會前夕，北京大學舉辦《寬禁帶半導體材料與器件》國際暑期學校，天野是主講老師之一。他應邀專程來中國，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關鍵技術研究》。幾天后，在奧運會的開幕式上，成千上萬個LED組成的奧運五環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。國內外同行都說那是LED最好的一次展示。