E-BOMBERのアホアホブログ

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(ノーベル物理学賞に中村さんら)西澤潤一先生はまだか?

 2014年のノーベル物理学賞受賞者に、赤崎勇先生(名城大)・天野浩先生(名大)と日亜の中村修二さん(現・UCSB)が選ばれた。この御三方のご活躍は夙に知れ渡っておりましたので、何だかワクワクするものがあります。皆様、この度は本当におめでとうございます。

 青色発光デバイス発光ダイオード半導体レーザ)の発光材料としては結晶成長のしやすさからセレン化亜鉛(ZnSe)が最有力候補とされ、日米欧の大企業が何千何百億円相当のゼゼコを注ぎ込んで研究しとったんやが、どことも敢え無く撃沈してんな。後に中村さんがたった10億で超高輝度青色デバイスを実用化したて聞いて、世界中の研究者は大いに落胆したそうや。

 でも、皆が手ェつけてへんとこにこそ宝の山があるんが世の中のオモロイとこで、ガリウム砒素(GaAs)と同じ3-5族の直接遷移半導体で六方晶の窒化ガリウム(GaN)に目ェつけた人が三人ほどいてたちゅうことやな。それが名大グループの赤碕先生とその研究スタッフの天野先生、ほんでから、阿南市の蛍光物質メーカー日亜化学でただ一人発光デバイス開発に勤しんでた中村さんやった。

 赤碕先生のグループでは結晶性の高いGaN結晶成長で先頭を走り、高温バッファでなかったら結晶性の高い半導体をエピタキシャル成長でけんちゅう先入観に囚われることなしにサファイア基板上に低温でバッファ層を成長し、活性領域(発光する部分)では成長条件を切り替えることで結晶性のエエGaNを得た。

 せやけど、窒化物半導体には「窒素抜け」ちゅう難儀な問題があって、n型半導体は作れてもp型がでけん。これらが揃わんかったら接合型発光ダイオードにならんので、今度は低温バッファ層上に結晶性良好なp型GaNをエピ成長させる研究を行い、結晶性のエエp型を得た。これによってpnホモ接合の実現が可能になり、世界初の青色発光ダイオードの発明に成功した。

 その後、室温での紫外光の誘導放出(パルス発振か?)で近紫外半導体レーザへの道を開くなどの業績を挙げる一方で、光閉じ込め効果によってホモ接合よりも高効率で発光するダブルヘテロ構造による青色半導体レーザの実現のための研究も行う。ここでは、活性領域をGaN、クラッド層を窒化インジウムとの混晶であるGaInNとすることになる。発光効率をさらに高めるには、活性領域をGaN/GaInNの量子井戸(QW)として、量子閉じ込め効果を利用する。ほんで、QW構造の応用によって青色光の誘導放出現象を観測し、これまた世界初の青色半導体レーザの開発に成功を収めた。これらが赤碕・天野両先生の主な業績としてしられてる。

 一方の中村さんのことはこれまで著書やマスメディアで何回も採り上げられてるんで省略するが、たった一人でデュアルフローMOVPE(有機金属気相成長法)装置を組み上げて、窒素抜けのない良質なGaN結晶を得て、世界初の超高輝度青色発光ダイオード及び青色半導体レーザを開発してのけてんからすごいやないか。それも、社長の小川英治の度重なる妨害を撥ね退けて馘首覚悟での。小川信雄会長は天国で喜んでおられるだろう。

 ただ一方で残念なんは、西澤潤一先生(東北大)の受賞がまたしてもならんかったことである。青色が中村さんなら、赤色は西澤先生や。しかも先生は発光デバイスだけやなしに、pinダイオードMOSトランジスタをも発明し、現在では電気産業で当たり前のように行われてる交直変換と直交変換の両方を実現してんからの。いやいやそれだけやない、Gライン(単線導波路の一種)の光バージョンである光ファイバかて先生の発明や。これなかったらeo光の人(関西以外分からんがな)おらんかってんからの。

 んでも、かくも素晴らしい発明をしてはる西澤先生が受賞でけん理由が思い当たらんでもない。まず、先生の研究の幅が広すぎて、その正しい評価をするんが極めて困難なこっちゃ。

 いま一つ考えられるんは、物理現象の説明の手法にあると思われる。通常の場合、半導体の世界の物理は、シュレーディンガー波動力学か、ハイゼンベルク行列力学(これらは等価であることがしられる)のどっちか、即ち「量子論」を符牒として語られる。ところが、先生の論文における物理の説明には量子力学とちごて古典的な手法が用いられてて、これがレフリーらの精密な判定を妨げてるんやないかて考えられるんやな。

 もちろん、先生の説明はそれなりに間違いあらへんのだが、これが学界での不評や反撥の元になってしもてんな。先生は学生の研究内容の説明を数分聞くだけで、その研究の概要をたちどころに理解してまう超人的な頭脳の持ち主やったことでも有名やが、残念なことに世界の物理屋さんたちは先生のようにオールラウンドプレーヤーやあらへんから、先生が不当に貶められてまうねんやろな。