平凡的色彩不平凡的发明不再涉及希格斯玻色子、宇宙加速膨胀或者其他高深的量子物理理论，今年的诺贝尔物理学奖颁给了一种更容易理解并且非常有用的工业技术——日本科学家赤崎勇、天野浩和日裔美籍科学家中村修二凭借着对于蓝光发光二极管研发所作的突出贡献而获奖。在我们的印象中，诺贝尔物理学奖代表着人类科学的最高成就，应该是高深莫测、玄之又玄的，而蓝光发光二极管却非常贴近日常生活，并没有被多少人看好，以至于中村修二在得知获奖喜讯的时候也连连表示难以置信。那么，蓝光发光二极管究竟凭借着什么样的魅力获得了诺贝尔奖的垂青呢？让我们好好看一看，这种能够散发耀眼蓝光的半导体芯片到底有着何种不凡之处。传统光源的困境蓝光发光二极管的发明并不是凭空产生、一蹴而就的，追根溯源，它是在人类追逐“半导体照明梦想”的过程中出现的。照明对于人类文明的重要性不言而喻。1879 年，爱迪生把碳丝（现在换成了钨丝）拧了拧，塞到充有惰性气体的玻璃泡中，制成了第一颗白炽灯。在白炽灯之后，荧光灯、蒸汽灯（主要是汞蒸汽灯、钠蒸汽灯）相继出现，它们一起组成了人类传统光源的序列。这些传统光源能够出色地完成照明任务，但都存在着明显的缺陷。白炽灯需要将灯丝加热到上千度的高温，但电能大都转化成了热能，转化为光能的很少，所以效率是非常低的，大约只有百分之一。荧光灯利用汞原子辐射的紫外线，来激发荧光粉出光，虽然有较高的效率，但汞是有毒的，不环保。蒸汽灯通过对放电管产生高温电弧，使汞、钠蒸发，碰撞并激发汞、钠蒸汽，使其产生荧光，同样不环保。并且蒸汽灯虽然非常明亮，但是启动时间较长，而且色度单一，让人无法看清楚物体的颜色。受到发光机理的限制，上述照明光源带来的能量损耗和污染无法克服，所以它们被称作是“环境不友好”的光源。科学家们开始思考，假如有一种方法可以将电能直接转化成光，而不需要经历加热（白炽灯）或者激发汞原子（荧光灯、蒸汽灯）之类的中间过程，那么这种“电致发光”的照明方式无疑是非常完美的。受半导体技术进展的启发，科学家们把研制发光二极管作为突破“电致发光”技术的重点方向。用发光二极管照明与传统光源不同，发光二极管不是简单的拧一条灯丝或者做一个发光管就完成了，它包含着复杂的结构，需要纳米尺度的精确工艺。一个完整的发光二极管芯片是由有许多层不同成分的半导体材料叠成。最底下的是衬底（通常是蓝宝石），它起到固定半导体芯片的作用，再往上依次有...
