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青色LED(発光ダイオード)発明者・開発者、赤崎勇、天野浩、中村修二 ノーベル賞!

公開日: : 最終更新日:2014/11/28 ニュース, 暮らし


青色LED(発光ダイオード)発明者・開発者、ノーベル物理学賞受賞

青色LEDの発明者・開発者である赤崎勇教授(名城大学)、天野浩教授(名古屋大学)、中村修二教授(米カリフォルニア大学サンタバーバラ校)が10月7日ノーベル物理学賞を見事受賞しました!授賞理由は「高輝度で省エネルギーの白色光源を可能にした効率的な青色LEDの開発」。

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なんと、日本人が3人揃って受賞したこのニュースは日本中を明るくしましたね。ほんとうにおめでたいですね。
なぜ、3人揃って受賞なのか?
それはこの3人が青色LEDを発明・開発をした人物だから。
どのように3人が青色LEDにかかわったのかを調べてみました。
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LED(発光ダイオードLight Emitting Diode)

LED(発光ダイオード)は、Light=“光る” Emitting=“発する” Diode=“ダイオード(半導体)”の頭文字をとってLEDと言います。
LED(発光ダイオード)は、電気を通すと光を出す半導体で、電球や蛍光灯より消費電力が少なく寿命が長いといったすぐれた特性を持っています。
このLEDは意外と歴史が古く、発光原理は1907年に発見され、1963年に暗めの赤色と黄緑色のLEDが登場し、1990年代以前から、赤・黄緑・橙色などのLEDは実用化されていました。
しかしこれだけの色では表現する色に限界があり、白色を必要とする照明用などには利用できませんでした。
つまり、照明器具などに実用化するためには、赤、緑、青の光の3原色が必要となり、3原色のうち、青色は明るい光を出すことが困難で、20世紀中に明るい青色LEDを開発するのは困難だと考えられていました。

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青色LEDの発明

1970年代前半、赤崎勇氏は松下電器産業東京研究所で青色LEDの研究開発をスタートし、材料として化学的に安定した窒化ガリウムに着目した。
しかし、LEDを作るには、半導体に不純物を入れて電気的にプラスの性質にしたp型の結晶が必要だが、窒化ガリウムではp型はできないという理論があった。
しかし名古屋大教授に転身後、品質の低い結晶を毎日顕微鏡で眺めていると、ごく小さい、きれいな部分を見つけ、結晶成長という学問の原点に戻り、当時大学院生だった天野浩氏とゼロから新しい方法に取り組み、1985年、作製が困難とされていた透明な結晶を作ることに成功した。
その後1989年、2人はこの結晶を用いて、LEDに必要なプラスの性質を持つ「p型半導体」と、マイナスの性質を持つ「n型半導体」の2種類の半導体を作製、青色LEDを世界で初めて開発しました。

青色LEDの実用化

窒化ガリウムの結晶化は赤崎勇氏が成功していたが、時間経過とともに基板が発熱し上昇気流が起こり、きれいな窒化ガリウムの結晶ができなくなってしまう課題が残っていた。
そこで、米フロリダ州立大に1年間留学して「有機金属化学気相成長法(MOCVD)」を習得した中村修二氏が、ガスを基板の上と横から吹き付ける「ツーフローMOCVD」装置を開発し、窒化ガリウムの高品質結晶を作製し、青色LEDの実用化に大きな決め手となった。
そして、中村修二氏が勤務する日亜化学工業が1993年に世界初の製品化を発表した。

つまり、赤崎勇教授(名城大学)、天野浩教授(名古屋大学)が基礎を固めて、中村修二教授(米カリフォルニア大学サンタバーバラ校)が実用化に貢献したということですね。

中村修二の裁判

中村修二教授は日亜化学工業時代、青色LEDの開発に対する報奨金(2万円)に対して不満を持ち、訴訟を起こしたことでも有名ですね。
裁判は一審で200億円の支払いが認められたが、日亜化学工業側が約8億4000万円を中村修二氏に支払うことで和解が成立した。
裁判で勝ち取ったお金は寄付したとのことです。

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