諾貝爾物理獎得主中村修二，日前受邀至台大演講，分享自己研發高亮度藍色發光二極體（LED）技術曆程，以及接下來固態照明技術的關鍵發展趨勢。LED大廠晶電、隆達、億光與台達電也到場參與，現場座無虛席。而中村幽默風趣的演講，獲得在場觀眾熱烈回響。
中村談到1980年代末著手研究藍色LED時，在材料選擇上遇到了極大挑戰。當時可能實現藍色LED的材料主要有兩種，分別是硒化鋅（Zinc Selenide，ZnSe）與氮化镓（Gallium Nitride，GaN）。
在不看好聲浪下，堅持與眾不同
在那個年代，GaN材料幾乎沒什麽人看好，因為GaN與藍寶石基板晶格不匹配，使晶體結構缺陷密度達1x109cm-2以上，品質遠遠不及ZnSe，也因此有多達99％研究員，都選擇以ZnSe做為實現藍光LED這塊拚圖的研究材料，相關研究論文更是多不勝數。
隻不過中村偏偏反其道而行，堅持跟別人走不一樣的路，選擇僅有1％人關注的冷門材料GaN。中村那看似不可能成功的決定，改變了往後的人生，正如同他在個人著作《我的思考，我的光》中所說，“就像我和藍色發光二極體奇妙的相遇一般，每個人的人生中都會有不可思議的相遇”。
為了改善GaN與藍寶石基板之間晶格不匹配的問題，中村以GaN為材料在藍寶石基板上製作緩衝層（BufferLayer），並為此改造出雙氣流（Two-Flow）有機金屬化學氣相沉積（MOCVD）設備，大幅提升磊晶品質，也為實現高亮度藍色LED奠定了基礎。
在雙氣流MOCVD輔助下，中村以熱退火（ThermalAnnealing）製程，有效實現p型層GaN；後來，又成功生長出實現高亮度藍色LED的關鍵材料氮化銦镓（IndiumGalliumNitride，InGaN），並以InGaN做為p型層GaN與n型層GaN之間的發光層，達成雙異質接麵結構（Double Heterostructure），改善原本p-n同質接麵（Homojunction）的LED發光效率，實現高亮度藍色LED。
InGaN對產生高亮度藍色LED、藍色半導體激光及藍紫色半導體激光，都是不可或缺的要角，中村也因此稱之為“神奇材料”，但諾貝爾獎在授獎說明中對InGaN貢獻隻字未提，也讓中村不隻一次表達心中的遺憾。
至於接下來固態照明技術趨勢，除了利用“GaNonGaN”技術製造紫色LED，繼而產生發光一致、更純淨均勻的白光外，中村也指出激光照明將會是產業發展關鍵。相較於LED，激光二極體能夠實現更高效率照明，中村認為LED在不久的將來會相當有市場。
中村不受傳統框架束縛、勇於挑戰，執著且不輕言放棄的個性，讓他在遭遇無數失敗下仍然奮力前行，這些曆程都為後來的成功奠定基石，也獲致今日的成就，為人類生活做出極大貢獻，影響深遠。
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