16.中村修二：LED，凝聚光的力量
中村修二：LED，凝聚光的力量
你也許沒有聽說過中村修二這個名字，但你一定見過色彩繽紛的LED燈飾，從幾層樓高的超大屏幕電視牆到彩色屏幕手機，這一切，都與這個名字有關。
“高亮度藍色發光二極管”被稱為20世紀的一項偉大發明，發明所有權就屬於日本科學家中村修二。
有了它，通過與紅色和綠色LED組合，才可能出現全彩色LED屏幕，並產生能夠取代白熾燈和熒光燈的新一代節能照明燈具。
第一個壞印象
1979年，中村修二從日本德島大學研究生院電子工程學專業畢業後，進入日亞化學工業公司。當時，這是一個沒什麼名氣的地方公司。
像今天所有剛剛畢業的大學生一樣，中村當然也向往到東京或大阪這樣的大都市，進入京瓷這樣的大公司工作。實際上，他也去過總部位於京都的京瓷公司麵試，並通過了嚴格的考試，但結果他放棄了這個機會。
原因是他有了孩子。大學沒讀完就結婚生孩子，有了孩子就不顧事業發展？那個時候，沒人看得起這個胸無大誌的年輕人。
雖然早有心理準備，中村進到公司後還是頗感意外。這家200人的化學公司裏，到處充滿刺鼻的硫化氫的氣味，通俗點說，就是臭雞蛋的味道。“這家公司怎麼這麼髒啊！”這就是日亞給中村留下的第一個壞印象，但絕非最後一個。
成功，並不意味著得到肯定
進入日亞後，中村被分到了開發課。一名課長帶著兩名開發人員和幾個助手的小部門，辦公場所是由帶屋頂的停車場改造的，十分簡陋。開發課題，沒有預算，無法購買相關設備,也買不起昂貴的部件。
試驗需要使用昂貴的石英管，不能用完就扔掉，至少在日亞不能這樣做。於是，中村的任務就是將切斷的石英管重新焊接起來，進行再利用。於是，他開始日複一日沒完沒了地焊接石英管。“我進入公司難道就是為了當一個焊工嗎？”中村不止一次地問自己。
最頭疼的是爆炸事故頻頻發生。石英管進行高溫加熱，壓力上升，隻要焊接部位有小小的損傷，石英管就會破裂。每當巨大的聲響傳遍整個公司，員工們就會一邊趕緊離開，一邊調侃：“又是中村。”
1983年，中村成功開發出了能夠形成產品的GaAs多結晶技術。隨後，GaAs單結晶的開發也完成了。
對於這項研究，中村後來給自己打了100分。從製造裝置到試驗的每個環節，全部都是自己完成。但是成功，並不意味著得到肯定。比自己後進入公司的人都一個個升遷了，自己卻幾年都是老樣子，孤獨的中村萌生去意。
他成了“怪人”
要製造藍色發光二極管，必須從形成用於藍色發光二極管的單晶膜著手。
而實驗方法有兩種。一種叫做MBE法，一種叫做MOCVD法。中村毫不猶豫地選擇了MOCVD法。原因很簡單，MBE裝置的價格高達數億日元，公司根本不可能替他購置。
為了學習技術，他提出去美國學習，出於對未來巨大市場的期待，公司同意了。
雖然在美國一年收獲不大，回來後，社長卻對他另眼相看。公司分配給他兩名助手，開始製造裝置。所有投入加在一起，公司先後花費了數億日元。這可是一筆大投入！
好運開始降臨到他頭上，不過壓力也隨之而來。
中村選擇的是氮化镓（GaN）作為藍色發光二極管的發光材料。從原理上來說，好幾種材料都能實現藍色發光功能。其中，氮化镓是最受人冷落的。但恰恰隻因“其他人沒有采用”，中村便決定了他的選擇。
試驗開始後，他很快明白這種材料不受歡迎是有原因的——氮化镓成膜非常困難。
製造氮化镓的原料氣體——NH3具有腐蝕性，沒有一種加熱器既耐高溫又耐腐蝕。因此，加熱器很快就會被腐蝕壞，導致薄膜無法生長。中村很鬱悶。
早上來到公司，打開裝置，加熱器被燒壞；然後下午的工作便是改造和修理設備。他早上第一個上班，下午6點下班。每天都在重複這種沒有盡頭的單調日子。
中村的話變得越來越少，電話也不接，周圍的人開始把他當成怪人。當初手下的兩名新員工，其中一人因“根本看不到成功的希望”而辭職了。
用自己的方法，相信自己
事情突然出現了轉機。
經過多次失敗和不斷摸索，中村終於製造出不會燒壞的加熱器。在以後很多年裏，避免加熱器燒壞都是他的最高商業秘密。
中村對改造裝置有絕對信心。因為進入公司開發部門以後，所有裝置都是自己製造的，焊接技術和配管技術成為他的兩大特技。雖然周圍的人都勸他，隨意改造MOCVD裝置很危險，但中村絲毫不退縮。他經曆過太多爆炸事故了。
1990年9月，終於迎來了GaN膜麵世的時刻。評測表明，完全成功！
GaN膜製成後，剩下的就是二極管了。
讓中村失望的消息卻在此時從美國傳來。美國3M公司已經成功實現了藍綠色半導體激光器的振蕩發光。中村一下子墜入無底深淵。