一、从战时暗幕到半导体黎明：

赤崎勇的学术启蒙

1929年，赤崎勇生于日本鹿儿岛。他的童年被二战阴影笼罩，夜间限电与昏暗煤油灯，成为他对“光”最深刻的记忆。“为何不能有一束更亮、更持久的光？”这个念头，在他心中埋下了探索光源的种子。

战火中求学实属不易。1945年，他进入德岛县立阿南高等学校。物理老师西田英二用一台自制矿石收音机，为他推开了半导体世界的大门。多年后，赤崎勇仍清晰记得这段改变人生的对话。“西田老师说‘半导体是未来的材料’，那声音像一颗星，在我心里亮了起来。”

1948年，赤崎勇考入京都大学电气工程学科，这里是当时日本唯一开设“半导体器件”课程的地方。他师从半导体先驱玉井康夫，秉持“冷门处藏新机”的理念，一头扎进氧化锌研究。为测试其高温稳定性，他连续三夜守在实验室，最终发现“氮气环境下稳定性提升10倍”，为日后研究积累了关键经验。

京都大学时期的赤崎博士

（图源：京都大学官方档案）

职业生涯初期，赤崎勇在氧化锌研究中屡屡受挫。1964年，赤崎勇在名古屋大学完成博士论文《Defect Control in Germanium Single Crystal Growth》，系统研究了半导体晶体生长中的缺陷调控问题，为后续氮化镓晶体研究奠定了理论基础。这段早期探索让他敏锐洞察到氮化物半导体的潜力，尽管面临学界普遍质疑与经费短缺，他仍毅然转向这片技术“无人区”，甚至自筹经费改装设备。

1974年，他留校入职，组建起氮化镓研究团队，与天野浩等年轻学者一道，在“不可能”的质疑声中，开启了长达十五年的蓝光LED破壁之旅。

二、蓝光LED的艰难探索之路

1962年，尼克·霍尔尼发明红光LED，拉开固态照明的序幕；1970年代，仙童半导体将LED光谱扩展至橙、黄、绿光，可作为光的三原色之一，蓝光LED却成了“卡脖子”的难题——当时即便能产出微弱蓝光，亮度、稳定性也完全无法满足商业需求，被学界断言“难以在20世纪实现”。

核心困境在于材料与工艺：主流研究的硒化锌（ZnSe）虽易生长晶体，却化学稳定性差，无法长期使用；而理论上更适配蓝光的氮化镓（GaN），因晶格失配率（与常用衬底达13%-20%）、缺陷密度超10¹⁰/cm²，且p型导电层制备屡屡失败，被美国无线电公司、贝尔实验室等判定为“死胡同”。全球顶尖机构与企业反复尝试，却始终未能突破，这一僵局持续了近30年。

在多数研究者转向硒化锌时，名古屋大学的赤崎勇与其弟子天野浩却认准了氮化镓的潜力——虽制备难度大，但化学稳定性强，是实现实用化蓝光LED的“终极材料”。他们在资源匮乏的条件下，用“土方法”攻克了两大核心难题：

（一）高质量氮化镓晶体的生长：缓冲层技术破局

1980年代初，直接在蓝宝石衬底上生长的氮化镓晶体布满裂纹，根本无法用于器件。1985年，赤崎勇团队在《Japanese Journal of Applied Physics》发表里程碑论文，天野浩创新性提出“低温缓冲层技术”：先在蓝宝石衬底上沉积50-100 nm厚的氮化铝（AlN）薄膜，利用氮化铝与氮化镓、蓝宝石的晶格适配性，缓解界面应力，最终生长出无裂纹、透明的高质量晶体，缺陷密度降至10⁸/cm²以下。

AlN紫外透过率影响LED光效

（图源：汉斯出版社）

当时实验条件极为简陋。团队买不起商用设备，就用煤油喷灯加热铜丝，绕在啤酒瓶上自制感应线圈；真空泵频繁泄漏，只能向隔壁实验室借用，每周都要反复排查故障。但正是这份“不撞南墙不回头”的坚持，为氮化镓的实用化奠定了基础。

（二）p型导电层的制备：电子束激活关键一步

半导体器件发光依赖p-n结的电子-空穴复合，而氮化镓的p型掺杂长期受阻——传统锌掺杂会形成深能级陷阱，无法有效提供空穴。1989年，赤崎勇团队改用Mg作为掺杂元素，并发现通过10-20 keV低能电子束照射（LEEBI技术），可打破镁与氢形成的中性复合物（Mg-H），释放被钝化的空穴，成功制备出稳定的p型氮化镓层，导电率达10 S/cm以上。这一突破，首次打通了氮化镓p-n结的制备路径，让蓝光LED从理论走向实验验证。

赤崎勇与天野浩的基础研究，为蓝光LED的商业化铺平了道路。1988年，日亚化学的中村修二在二人成果的基础上，以“逆向思维”和“工艺优化”，实现了蓝光LED的产业化突破。1993年，中村修二研制出高亮度蓝光LED，1994年日亚化学实现量产，标志着蓝光LED正式走进产业。蓝光LED从实验室突破走向商业化落地，不仅攻克了技术难关，更给全球照明、显示等领域带来了颠覆性变革。

赤崎勇在名古屋大学任教期间，将其研究成果申请为专利，为学校带来了超14亿日元的收益，他个人也斩获超1亿日元发明奖励。这种“学界突破-产业转化-收益反哺”的闭环，为全球科研成果商业化绘制了可复制的蓝图，让基础研究的价值在产业土壤中结出硕果。

从白炽灯的橘黄暖光到LED的璀璨白光，不仅荣膺诺贝尔物理学奖，更重塑了人类利用能源的逻辑。正如诺贝尔委员会所言：“白炽灯照亮了20世纪，21世纪的光属于LED。”这束蓝光，是科学献给人类文明最温暖且持久的馈赠，它照亮的不仅是黑夜，更是可持续发展的未来征程。

三、育人与传承：“坚持”是最好的教育

赤崎勇的传奇不仅在于攻克技术难关，更在于他作为教育家所播下的种子。他秉持“研究如挖井，挖到出水为止”的“挖井式”培养理念，深刻影响了一代科研人才。在其四十余年的教学生涯中，他培养了近200名半导体专家，其中12人成为日本、美国、中国顶尖高校的教授，30余人进入日亚化学、松下、英特尔、三星等企业担任技术高管，形成了影响力深远的“赤崎学派”。

他近乎苛刻地要求学生实验记录工整如教科书，以此锤炼严谨的科学素养。这种对细节的执着，让弟子天野浩等人在遭遇连续数月失败时仍能坚持，最终共同问鼎诺贝尔奖。

此外，赤崎勇坚信“科学无国界”。他晚年多次来华讲学，向清华大学、中国科学院无私分享了关键工艺参数与珍贵的早期实验数据，为中国LED技术打破国外垄断、实现产业崛起提供了重要支持，彰显了其作为科学先驱的全球视野与传承精神。

四、结语：被光铭记的科学丰碑

赤崎勇的科学贡献赢得了全球学界的高度认可。他的荣誉轨迹，清晰勾勒出这项突破的深远价值：从日本应用物理学会奖（1989）、仁科芳雄奖（1998）、京都奖（2009），到荣获日本最高文化荣誉与文化勋章（2011），其成就一步步从专业领域走进公众视野。最终，他与天野浩、中村修二共同荣获2014年诺贝尔物理学奖，诺贝尔委员会的评价："他们发明的高亮度蓝色LED，带来了照明领域的根本性转变，让人类得以拥有更高效、更持久的光源，同时为减少全球能源消耗作出了巨大贡献"。

2021年4月1日，赤崎勇与世长辞，享年92岁。名古屋大学在悼文中写道：“他用一生的坚守证明，基础研究的价值或许不会立竿见影，但终将为人类文明带来跨越性进步。”IEEE则评价他为"半导体照明的奠基人，其技术让'节能之光'照亮全球"。

如今，我们每一次点亮节能的LED灯，使用高清的显示屏，便是在见证这位科学巨匠留下的遗产。他的故事昭示我们：真正的科学突破，始于对“不可能”的质疑，成于“不放弃”的坚守，最终归于“利人类”的初心。这束从技术荒野中升起的蓝光，不仅照亮了我们的黑夜，更将永远照亮后世科学探索的道路。