【ノーベル賞】なぜ青色LEDだけが受賞したのか？難しさとそれを乗り越えた発明を解説。
動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=p8g7yjrISJg
青色発光ダイオードを実用化
国立研究開発法人 科学技術振興機構
●ノーベル賞を受賞した未踏の領域
2014年のノーベル物理学賞は、高効率青色発光ダイオード（LED）を発明した赤﨑勇終身教授、天野浩教授、中村修二教授の3氏に贈られた。
LEDは、1960年代に赤色や黄緑色が開発されたが、青色は実用化が困難で「20世紀中の実現は不可能」とさえ言われていた。そうした中、赤﨑教授、天野教授、中村教授は1980年代から90年代にかけ、世界中の研究者が諦めていた窒化ガリウム（GaN）の高品質単結晶化やp型化などに取り組み、青色LEDの開発・実用化に成功した。
これは高輝度、省エネルギーの白色光源の実用化につながり、世界の省エネ化や配電設備を持たない人々への照明提供に貢献している。また照明のみならず、青色LEDは情報処理、交通、医療、農業といったさまざまな分野に広く応用されている。さらに、3氏が開発した窒化ガリウムの実用化技術は、今後電気自動車やスマートグリッド（次世代送電網）などの電力変換器に用いられるパワーデバイスなどへの応用も期待されている。
https://www.jst.go.jp/seika/bt47-48.html
『図解 身近にあふれる「科学」が3時間でわかる本』
左巻健男／編著 明日香出版社 2017年発行
第1章 「リビング」にあふれる科学 より
LED照明の電気代は蛍光灯の半分になる？
身のまわりにはたくさんのLEDがあふれています。家の照明、信号機や電光掲示板、スマホやノートパソコンの液晶画面を明るくするバックライトなどです。そのしくみを見てみましょう。
LEDとは
LED（Light Emitting Diode）は別名「発光ダイオード」といいます。これは、決められた方向に電流が流れたときだけ発光します。
まず1962年に赤色LEDが開発されました。開発当初は、光源としての能力は小さいものでしたが、現在では高輝度発光ダイオードが開発され、信号機、農業や漁業用の光源、懐中電灯、家や工場、店舗の照明など、用途が飛躍的に拡大しています。
信号機や電光掲示板は、以前より鮮やかに見えるようになりました。
LEDは電気を直接光に変換するので、白熱電球や蛍光灯にくらべエネルギー効率がよく長寿命です。LEDはLED照明に利用される前から使われており、CD、DVD、BD（ブルーレイディスク）が製品化できたのもLEDのおかげです。
その後LEDが照明として脚光を浴びるようになってきたのは、技術革新で十分な照度が得られるようになり、青色や白色のLEDが安くなって、自然な光が再現できるようになったからです。
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どうでもいい、じじぃの日記。
2014年のノーベル物理学賞は、高効率青色発光ダイオード（LED）を発明した赤﨑勇終身教授、天野浩教授、中村修二教授の3氏に贈られた。
青色LEDって何がすごいの？
ネットで「青色LED」をキーにして検索してみた。
低い電力で駆動できるLEDは、発明された当初からディスプレイなどへの応用が期待されていました。しかしフルカラーで表示させるためには、光の三原色である「赤・緑・青」が必要です。このうち実用化されていたのは赤色LEDだけでした。
窒化ガリウム（GaN）は、主に青色発光ダイオード（青色LED）の材料として用いられる半導体である。また、近年ではパワー半導体やレーダーへの応用も期待されている。
非常に明るい白色光源は、青色発光ダイオード（青色LED）の青色光とそれによって励起された蛍光体の黄色光の合成による。
青色LED は窒化ガリウム（GaN）を主成分とする単結晶で作られているが、この GaN の高品質結晶の成長は困難を極めた。最大の問題は、サファイアを基板として用いざるを得なかったことである。サファイアと GaN は結晶形が同じで 1000 ℃の高温でもアンモニアや水素雰囲気といった過酷な条件に耐えられる。しかし、両者の格子定数は大きく異なり、凹凸の激しい多結晶しかできなかった。
これを解決したのが、窒化アルミニウム（AlN）低温緩衝層の導入であった。この上の GaN は初期には微結晶であるが、成長とともに隙間を埋めていき、全面を覆う平坦で方位の揃った単結晶となる。これが後に続く pn 接合や青色LED の始まりである。
理屈はよく分からないが、青色LEDの製造は赤色LEDや緑色LEDの製造に比べてかなり難しいようだ。
中国は2023年8月から半導体の材料となる希少金属（レアメタル）であるガリウム（Ga）とゲルマニウム（Ge）の輸出規制を行った。
日本はガリウムの輸入を中国に依存しており、日本の半導体関連企業にも影響が出る可能性がある。
2010年に中国と日本の間で漁船衝突事件が勃発した。
この事件は尖閣諸島の領有権問題という外交問題へと発展し、最終的には希土類元素（レアアース）が実質的な輸出停止状態となり、日本のハイテク産業が一時的なパニックに陥った。
まあ、今回もなんとか切り抜けてくれるだろう、と思っています。
