LED第一人被活活饿死，蓝光LED之父仅得到1141元奖金——LED史话

　　LED(发光二极管)被称为继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它不仅可以应用于照明，还可以用于显示，可以说是集人类最需要、最广泛的两大应用于一身，这让LED具有了广阔的发展天地。如今LED应用的是如此普遍，以至于我们每个人手中都有几样LED产品。

　　那么如此伟大的发明应用，是如何发展而来的？又是谁发现的？我们今天就来扒一扒。

　　“LED之父”

　　尼克·何伦亚克（Nick Holonyak Jr）被称为 “LED之父”，但是他并不是发明LED的第一人，那为什么这项桂冠会落在他头上呢？

　　因为他是发明可见光发光二极管（LED）的第一人。他利用磷砷化镓（GaAsP）材料打造出了第一颗红光LED，由此开启了今后LED照明和显示应用的大门，意义重大。

　　何伦亚克在1962年发明红光LED时，年龄并不大，只有34岁，当时只是美国通用电气公司(GE) 的一名普通研究人员。虽然职位和年龄都不高，但何伦亚克有很好的专业素养和判断性。他认为将来 LED一定会有很多种可见颜色光，未来白炽灯一定会被LED取代。

　　早期的LED发光效率很低，确切的说只是能发光而已，远不如同时期的白炽灯泡。当时白炽灯是每瓦15流明，而LED每瓦只有0.1流明。在这样的情况下，何伦亚克还能有以上判断，实属不易。在发明红光LED之后的第二年，何伦亚克离开了GE, 去母校伊利诺大学教书育人，培养下一代 LED人才。他的学生乔治·克劳福德（M.George Craford）不负师恩，让LED距离商业应用更近了一步，这个我们下面再说。

　　谁是LED第一人？

　　既然何伦亚克不是发明LED的第一人，那么谁是呢？

　　这需要我们将时光倒回到1907年。在英国马可尼电子公司，有一个名叫亨利·约瑟夫·劳德(Henry Joseph Round)的工程师。一次实验中，他在一块碳化硅晶体的两个触点之间施加电压，发现在低电压下可以看到黄光，在高电压下可以看到更多颜色的光。

　　这是他第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象，如果由此研究下去，他极有可能成为“LED 第一人”，因为“电致发光”现象是LED的物理基础。但由于发出的光实在是太暗了，找不到实际应用的价值，而且碳化硅与电致发光也不能很好的适应，所以研究被放弃了。就这样，亨利与“LED第一人”称号擦肩而过。

　　直到20年后的1927年, 一个年仅24岁的俄国人奥列弗拉基洛谢夫（Oleg Vladimirovich Losev），通过不懈的努力和研究，终于制作出世界上第一颗LED，成为“LED第一人”。

　　他高兴地将这个研究成果发表在俄国、德国、英国等科学杂志上。本想一鸣惊人，但运气实在不好，这么重要的研究发现，居然没有人理睬，更谈不到回报和应用。更惨的是他在1942年，因为列宁格勒被德军封锁，居然被活活饿死了，年仅39岁。

　　红外LED的发现

　　时光继续流转，到了1955年，在美国无线电公司（Radio Corporation of America）工作的33 岁的鲁宾·布朗斯坦（Rubin Braunstein），发现砷化镓(GaAs)及其他半导体合金会发生红外放射作用，而且他还通过实验实现了二极管的发光。不过这个光不是可见光而是红外线，但发现红外线的意义同样重大，可惜的是，布朗斯坦没有进一步挖掘，从而丧失了成名和商业应用的机会。

　　这个机会被鲍勃•布莱德（Bob Biard）和加里•皮特曼（Gary Pittman）抓住了。1961年，当时在德州仪器公司（TI）工作的这两位工程师，发现了砷化镓在施加电子流时会释放红外光辐射的特性。他们马上注册了专利，并率先生产出了用于商业用途的红外LED。如今红外LED能被广泛应用在各种传感及光电设备当中，这两个人功不可没。其中我们最熟悉的电视机遥控器就是用的红外LED来实现遥控的。

　　可见光LED的出现

　　开头我们说到“LED之父”尼克·何伦亚克，在1962年发明了红光LED之后，去了美国伊利诺伊州大学培养下一代LED人才。果然名师出高徒，他的学生乔治•克劳福德（M.George Craford）在 1972年，研发出了掺杂氮的磷砷化镓(GaAsP)，发明了第一颗橙黄光LED,其亮度是先前红光LED的 10倍,这标志着LED向提高发光效率方向迈出了重要一步。

　　在此之后，可见光LED进入了一个快速发展期，先后出现了磷化镓（GaP）绿光LED和碳化硅黄光LED。随着新材料的不断普及，LED的发光光谱拓展到了红、橙、黄、绿、翠绿等颜色。

　　同时LED的发光效率提升也很快。初期的时候，发光效率还不到0.1流明/瓦；到了70年代中期，已经到了1流明/瓦；20世纪80年代中期，达到了10流明/瓦。在指示灯、简单文字、图案显示方面开始获得一定应用。

　　“蓝光LED之父”

　　我们都知道光的三原色光：红绿蓝（RGB）。集齐三原色，就可以组合出所有的颜色，包括显示需要的彩色和照明需要的白色。但在红光和绿光 LED出现很久且效率大幅提高之后，蓝光LED仍迟迟未获得突破。

　　虽然1972年斯坦福大学的赫伯·马洛斯卡（Herb Maruska）与威利·怀恩斯（Wally Rhines）使用镁掺杂氮化镓（GaN）制造出了第一个蓝紫色LED，然而由于亮度实在是太低了，无法实现应用，不过也算是奠定了蓝色LED的基础。

　　直到1993年，在日本日亚化工（Nichia）工作的、39岁的中村修二（Shuji Nakamura）终于在氮化镓（GaN）基片上研制出了第一只高亮度蓝色LED，由此引发了对GaN基LED研究与开发的热潮，促成了一个巨大LED市场的产生。

　　凭此发明，中村修二在2006年获得千禧科技奖，这相当于科技界的诺贝尔。 到了2014年，真正的诺贝尔奖降临。他与另外两名同样为蓝色LED做出突出贡献的日裔科学家赤崎勇、天野浩，一起荣获了“诺贝尔物理学奖”。也因此中村修二获得了 “蓝光LED之父”的称号。

　　在此说一个小八卦。日亚化工现在无疑是一家国际知名大公司，但在中村修二发明蓝色LED之前，只是一家乡镇企业而已。对于中村修二的蓝色 LED研究，日亚是不支持的，中村只好自己偷偷研究。但在中村发明蓝色LED引起反响后，日亚却迅速以公司名义申请了专利，并开始大量生产出售蓝色LED，摇身一变成为世界最大的LED公司。而对中村的奖励，只有可怜的两万日元(约合人民币 1141元)。

　　愤怒的中村1999年从日亚辞职，接受邀请去了美国加州大学圣塔芭芭拉分校担任教授。日亚以泄露企业秘密为由，将中村告上法庭。2004年，中村反告日亚，要求其支付发明补偿金。法院判决日亚支付补偿金200亿日元(约合人民币11.4亿元)。最后这个官司以日亚支付8.4亿日元(约合人民币4793万元)而告终。中村诉日亚一案也成为了专利诉讼教材的标志性案例。

　　LED照亮世界

　　蓝光LED出现后，彻底释放了LED的巨大潜力，在照明和显示应用方面大放异彩。蓝光LED 让人们对于亮度和颜色有了更大的自由掌控度，它既可以通过蓝光激发荧光粉的方式产生出红光和绿光，从而混合产生白光和其他各种颜色的光，也可以与原有的红光LED和绿光LED一起产生白光和其他各种颜色的光。

　　随着人们对半导体发光材料研究的不断深入， LED制造工艺的不断进步和新材料的开发和应用，各种颜色的超高亮度LED纷纷出现。

　　这时亮度又产生了新问题，不是亮度不够，而是亮度太高，如何控制亮度的同时保持纯正的色彩又成为了研究新课题。当然，随着技术的发展和专家们的努力，这个问题目前也获得了很大的改善。

　　如今无论是照明还是显示，无论是在路灯、红绿灯、舞台灯，还是大屏幕、拼接屏、电脑、电视上，都闪现着LED的身影，可以说LED照亮了整个世界。

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