逆転の発想から生まれた青色発光ダイオード

サイエンス作家・竹内薫のノーベル賞プレイバック講義【第三回】

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2014年にノーベル物理学賞を受賞した青色発光ダイオードの発明。信号機、ブルーレイディスクなど私達の生活での実用も進んでいる。しかし発明に至るまでには大きな壁があったという。 いまさら聞けない、ノーベル賞きほんの「き」をサイエンス作家・竹内薫さんがやさしく解説します。

 

「壊れやすい」窒化ガリウムに目をつけた

赤、緑、黄…までは順調だったが青色が難しかった

　次に青色発光ダイオードについてお話ししていきたいと思います。1962年、赤のダイオードが発明され、すぐに緑色や黄色のものも発明されていきました。ですので青色もそんなに時間はかからないだろうと思われていたんです。しかしこれが難航しました。

　いま材料に使われている窒化ガリウムという物質の結晶が「成長させにくい」ということで、違う物質を研究していたから見つからなかったんです。誰も扱いの難しい窒化ガリウムを使って青色発光ダイオードを作ろうなんて発想をもっていなかった。窒化ガリウムは「ダメ」「あれは使えない」というレッテルが世界中の研究者から貼られていました。

　しかしそこに逆転の発想で、作りにくいけれど、頑丈だから、一度完成すればすごく長持ちするだろうと考えた人たちがいたのです。その考えを信じて研究をやり続けたから日本人が受賞できたんです（2014年、赤崎勇氏、天野浩氏、中村修二氏3名がノーベル物理学賞を受賞）。これまで誰もやっていたことがない、周りはみんなダメだと言っている。でも他の材料じゃ、作ってもすぐに壊れてしまうじゃないか。ホンモノはここに絶対あるぞ！　と信じて研究を続けノーベル賞をとった彼らの直感の鋭さと粘り強さ、これはすごいですよ。

　青色発光ダイオードに関してはものすごい応用例があります。例えば日本の至る所にある信号機、みんな青色発光ダイオードが使われていますよね。3色揃ってはじめて信号機は成り立ちますが、赤・黄があってその最後の青を発見したのはものすごいことです。

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