编辑推荐
    适读人群 :大众         本书是2014年诺贝尔物理学奖获得者赤崎勇的自传,生动地回顾了作者的成长历程尤其是研究蓝色LED材料的精彩故事。
        赤崎勇是日本著名的半导体科学家,名城大学教授、名古屋大学特聘教授。其少年时代是在战争年代度过的,因而他一向厌恶战争,祈求和平。战后自由的氛围给了赤崎先生这样的有志青年很好的发展机遇,从小就热爱矿石结晶的他在机缘巧合下,走上了研究人工结晶的科研道路。2014年,赤崎勇与天野浩、中村修二共同获得了2014年诺贝尔物理学奖,以表彰他们“发明了高效的蓝色发光二极管”,让明亮且节能的白色光源成为可能。
        “只要不放弃,就能开创新的道路。”赤崎勇先生的述说围绕着对事业的“执着”,他认为是这种“执着”带给他成功。本书的译者、编者无不为先生的执着所打动。这种执着成就了一代诺贝尔大师的一生,是值得我们学习的。我们相信读者能从中有所收获,希望读者能因此成就自己的一生,这是我们不费辛苦引进该书的初衷。
      内容简介
           本书是2014年诺贝尔物理学奖获得者赤崎勇的自传,生动地回顾了作者的成长历程,尤其是研究蓝色LED材料的精彩故事。赤崎勇是日本著名的半导体科学家,名城大学教授、名古屋大学特聘教授。2014年,赤崎勇与天野浩、中村修二共同获得了2014年诺贝尔物理学奖,以表彰他们“发明了高效的蓝色发光二极管”,让明亮且节能的白色光源成为可能。
        自由的氛围给予了像赤崎先生这样的有志青年很好的发展机遇,从小就热爱矿石结晶的赤崎先生因各种机遇的引导,走上了研究人工结晶的科研道路。灵感与勤奋、偶然与必然,赤崎先生最终用高品质的氮化镓结晶制造出了蓝光LED,实现了LED的实用化。
        本书向年轻人展示了一个最终获得诺贝尔奖的研究者进取的人生,将引导年轻人科学研究的动机和勇气,矢志不渝地探索科学世界的奥秘。
     作者简介
           赤崎勇,名城大学终身教授,名古屋大学特聘教授、名誉教授。工学博士。美国电气和电子工程师学会(IEEE)终身会士、美国国家工程院(NAE)外籍院士。1929年生于鹿儿岛县。1952年毕业于京都大学理学系。后在神户工业、名古屋大学、松下电器产业东京研究所等处工作。1981年任名古屋大学教授。1992年任名城大学教授。因发明高效蓝色发光二极管,与天野浩、中村修二共同荣获2014年诺贝尔物理学奖。     
内页插图
          目录
   序章 钴蓝之魅/ 001  
  与“冷光”相遇/ 002  
  专心致志于锗的单晶体制作/ 004  
  这正是我要做的事/ 005  
  执着于韧性材料/ 006  
  终于制成了闪闪发光的晶体/ 007  
  沁入眼球的蓝光/ 009  
  蓝色LED 的今天/ 012  
第一章 “能做喜欢的事就好了”/ 014  
  父亲的叮咛与母亲的关爱/ 014  
  着迷于矿石/ 016  
  “敬天会”:心中向往的中学生活/ 018  
  “学生动员”,在军工厂工作/ 020  
  鹿儿岛大空袭之夜/ 022  
  战败、高中入学考试/ 025  
  成为自己向往的七高生/ 028  
京都大学入学典礼之日/ 030  
  “布奇·爱因斯坦”/ 032  
  与其思考做不到的理由,不如动手做/ 034  
  登山的快乐/ 035  
第二章 结晶、光、半导体  
  ———神户工业,第一次名古屋大学时期/ 037  
  显像管开发中与“冷光”相遇/ 037  
  “单晶体薄膜”之念/ 040  
  晶体管的萌芽期/ 041  
  成为名古屋大学的助教/ 043  
  制作锗的单晶体/ 045  
  结晶实验:科学+艺术/ 048  
  名古屋大学:成为研究者的出发地/ 050  
  花絮:初访美国时的大尴尬/ 053  
第三章 “独自走向荒野”  
  ———松下电器东京研究所时期/ 057  
  企业研究所位于半导体元件研究的前沿/ 057  
  被松下电器东京研究所网罗/ 058  
  “做发光半导体”/ 061  
  元素半导体与化合物半导体/ 062  
  光的二象性/ 064  
  “发光半导体”的结构/ 065  
  投入“魔幻结晶”之研究/ 069  
松下幸之助与“S计划”/ 071  
  投入红色激光的研究/ 073  
  从最难的问题着手/ 074  
  为何是氮化镓?/ 075  
  执着于材料的“坚韧度”/ 078  
  用MBE 法制作氮化镓单晶膜/ 080  
  “未来革新技术计划”/ 081  
  “独自走向荒野”/ 083  
  回到原点/ 084  
  着眼于MOPE(OMVPE)法/ 085  
  “光计划”/ 087  
  花絮:迫降苏联之惊/ 090  
第四章 未达之巅峰  
  ———第二次名古屋大学时期/ 095  
  选择MOVPE 法与基板改造/ 095  
  就像在树上嫁接竹子?/ 098  
  关于缓冲层的设想/ 100  
  低温缓冲层条件下的结晶/ 102  
  “文质彬彬”/ 105  
  向p型结晶挑战的时机成熟了/ 108  
  发光强度增大了/ 112  
  发现镁比锌更容易离子化/ 113  
  “老师,没有被选上”/ 114  
  终于实现了前人未达到的氮化镓pn结型蓝色LED / 117  
偶然与必然/ 118  
  控制n型结晶的传导度/ 119  
  与丰田合成、新技术开发事业团的产学官协作/ 124  
  最重要的是“想干的念头”/ 126  
  命运的相遇所引导的道路/ 129  
  花絮:与噶卡先生的邂逅/ 130  
第五章 来自电子工程学前沿的挑战  
  ———名城大学时期/ 134  
  从名古屋大学到名城大学/ 134  
  关于“量子阱”的研究/ 135  
  “不是可以写下激光已经产生了吗?”/ 138  
  指向更远的前沿/ 142  
  开拓紫外LED 等光器件波长领域/ 143  
  下一代晶体管的发展/ 145  
  LED 应用的推广/ 146  
终章 回首作为研究者的人生/ 148  
  得奖是一种激励/ 148  
  不为“流行”的研究课题所动/ 150  
  病床上也未忘却研究之事/ 152  
  研究无捷径/ 154  
  挑战技术课题而产生的科学/ 155  
  谦虚:科学工作者所需的品质/ 156  
  世间之宝:行途中的伙伴/ 157  
后记/ 159  
附录一 2014年诺贝尔物理学奖新闻稿/ 161  
附录二 诺贝尔奖获奖纪念演讲概要/ 168  
附录三 GaN/LED:为人类带来福祉的发明/ 177  
附录四 蓝色发光二极管研究开发时间表/ 192  
附录五 赤崎勇教授赠送给诺贝尔博物馆的赠品/ 201  
译后记一/ 205  
译后记二/ 208      
精彩书摘
   对于人类和很多生物来说,光是十分宝贵的。自古以来,人类用自己的双手制作了各种类型的光源。最早的人工光源也许是火。火给人类的生活带来了巨大的变化。从文明史的发展来看,火也许可以称为第一代光源。然后是大约130年前爱迪生发明的白炽灯,可以称之为第二代光源。第三代光源就是荧光灯,是发光的同时不发散热量的冷光(luminescence①)。  
而今天,我们已经掌握了第四代———LED(LightEmittingDiode:发光二极管)、第五代———LD(LaserDiode:激光二极管)这样一些全新的光源。LED、LD 的光也是冷光源,而相对于第二、第三代利用真空技术的光源来说,LED 发出的光是利用半导体技术开发的“固体发光元件”产生的,这与迄今我们所知的人造光源有着巨大的差别,换言之,LED 是“发光半导体”。  
现在,不仅会在照明设备、信号灯上使用LED,个人计算机、智能手机的液晶显示器的背光源等各种各样的领域也都在使用LED。  
然而,针对LED 的研究和开发并不容易。在“光的三基色(红色、绿色、蓝色)”中,唯有蓝色光很难制作出来。人们甚至预测“很难在20 世纪里制作出有实用性的蓝色光来”。如果缺少“三基色”中的蓝色,就不能制作彩色显示器以及白色的照明灯。  
在这样的背景下,从20世纪70年代起至今的40年间,我一直从事着蓝色LED 的研究和开发工作。在我开始对半导体发光元件进行研究时,蓝色LED 实用化的前景十分渺茫。当我意识到这一情况时,却油然而生一种直觉:“这就是我要做的事。”当然,这确实是一次巨大的“赌博”。  
但当时我并没有考虑成功与否,而是下了决心,走前人未走过的道路。   
与“冷光”相遇  
在孩童时期,我并没有想到自己将来会成为学者或是研究者这样的人物。我只是一个好奇心很强的少年。  
我出生于1929年,在旧制中学读到四年级的时候,日本战败了。经过旧制高中的学习后,我进入京都大学,学习化学和物理。当时的理科生多多少少都有以科技复兴日本的愿望。1952 年大学毕业后,我进入神户工业股份公司(战前为川西机械制作所,现为富士通天株式会社)工作。神户工业的前辈中有许多非常杰出的研究者和技术人员。  
在这里,我先研究了真空管里使用的各种金属部件的性能。真空管(电子管)的发端是弗莱明①发明的“真空二极管”。之后,电唱机、收音机、电视广播、通信、雷达、电脑等都使用了真空管,它是电子工程学的核心元件,是支撑电子工程学这台大戏的主角。  
不久之后,日本有了电视广播,神户工业开始着手开发电视接收器的核心部件———显像管。显像管是布劳恩②在1897年开发的十分出色的电子元件,它实质上比弗莱明的二极管更早问世,是真空管的先驱。我从1954年开始,担任显像管的研发工作。  
在研发显像管中映射映像部分的荧光面时,我与“不带热发光的”冷光源初次相遇,了解了其原理。实际看到这种光源时,我完全被它吸引了,而后,我为此投入了整个人生。  
没过多久,由于有容易损坏、寿命短、尺寸过大等缺点,20世纪前半叶风靡一时的真空管最终被小型的固体半导体元件所替代。半导体的电气特性介于能导电的“导体”(金属等)与不能导电的“绝缘体”(玻璃、陶瓷等)之间。利用这种物质的特性,制造出了  
半导体元件,其中,20世纪40年代末在美国发现、发明的晶体管,是一种划时代的半导体元件。随着半导体、晶体管的出现,20世纪的电子产业实现了飞跃式的发展。  
20世纪50年代是日本半导体产业的勃兴期,这一潮流也影响了教育和研究部门,全国各地的大学都开设了电子工程学专业。  
1959年,因神户工业的上司的建议,我也转去名古屋大学,担任工学部电子工程学专业半导体工程学讲座的助教。   
专心致志于锗的单晶体制作  
在名古屋大学,我投入了以锗为材料的晶体管研发工作。我定下计划,从制作锗结晶开始的所有试验过程都要亲自完成。我的想法是:不了解所使用材料的物质特性,就不能确凿地了解其真正的性质,也就不能制作出性能优越的元件。就像优秀的厨师在着手做菜之前,一定要亲自挑选食材,充分做好烹饪前的准备那样,研发工作与烹调在这一点上异曲同工。  
然而,晶体分为“单晶体”与“多晶体”。单晶体有整齐的结晶轴,并且所有的原子都整齐地排列着。而多晶体则是单晶体的集合体,其中部分材料的排列与结晶轴不一致。为了使晶体管、发光元件等器件持续正常地工作,必须使用结晶轴整齐排列的单晶体。  
因此,我所要研发的晶体是单晶体。顺便解释一下,那些没有排列的或排列混乱的物质都是“非晶体”,玻璃就是其中的一例。  
纯净的单晶体是怎样制作出来的? 这属于“晶体生成学”或“结晶工程学”的学科领域,是一门包含物理学、化学、矿物学、材料科学、电子工程学等内容的交叉学科。到现在为止,这门学科还遗留着无法通过实验证实其材料性质的问题。也就是说,其中某些现象还无法科学地说清楚,含有艺术的要素,是“科学+艺术”的领域。当然,与其他学科一样,这也是一门相当深奥的学问。  
“晶体生成”与“冷光”、“半导体”并列,是我研发工作的又一个关键词。   
这正是我要做的事  
1964年,东京奥运会让日本全国沸腾了。这一年,我调动工作,去了刚建成不久的松下电器东京研究所。因为有在名古屋大学做研究的经历,年仅35岁的我成了研究所里最年轻的研究室长。  
松下电器东京研究所是由松下电器产业股份公司(现在的Panasonic公司)的创立者———松下幸之助创办的,为进行世界一流的研发工作而组建的全新的研究所。在我之前担任研究室长的都是从全国各地的大学过来的、卓有成绩的副教授(或年轻的教授)。  
在幸之助先生的一句“好啊!试着做吧!”的话语激励下,我开始投入到研究所特别研发项目的工作中,这其中最重要的就是,“蓝色LED”的研究正式开始了。  
虽然之前也曾接触过红色LED、绿色LED 等,但我注意到:唯独“蓝色LED”是前人尚未到达的,我暗暗下定决心:“这正是我要做的事。”  
晶体管的工作原理是利用电子的高速移动,所以半导体专业的人把它称为“移动性”半导体。另一方面,LED(发光二极管)和LD(激光二极管)都是将电子能量转化为光能,因而又被称为“发光性”半导体。LED 和LD 是光电子工程学领域的核心。那么,这种光色的不同是怎么产生的呢?  
简单地说,若电子的能量小即发出红光,电子的能量大则发出蓝光。为了发出蓝光,必须使用具有大能量的半导体材料。  
而半导体又分为“元素半导体”和“化合物半导体”,“元素半导体”是指这个元素本身就具有半导体的性质,锗、硅等就是这样的元素。而“化合物半导体”是由两种以上的元素配比形成化合物,并由此显现出半导体的性质。利用化合物半导体的这一特性,就能制作出发光二极管。      
前言/序言
       
				 
				
				
					尘封的航线:蒸汽朋克世界的机械迷城  作者: 佚名(笔名:蒸汽之子)  出版社: 铁砧与齿轮工坊  装帧形式: 硬壳精装,附赠手绘机械草图集  定价: 88.00 信用点  ---  内容提要:  在奥瑞恩大陆,天空不再是鸟类的专属,而是被巨大的黄铜浮空舰和呼啸的蒸汽管道所占据。这里是“以太纪元”的巅峰,一个由煤灰、齿轮和无限想象力构筑的宏大世界。然而,在这光鲜亮丽的机械文明表象之下,潜藏着一个被时间遗忘的秘密——“寂静之潮”。  《尘封的航线:蒸汽朋克世界的机械迷城》并非关于蓝光或任何光影的记录,它是一部深入奥瑞恩大陆核心、追溯失落文明的硬核探险史诗。故事围绕着一位名叫卡斯帕·冯·霍夫曼的年轻钟表匠展开。卡斯帕并非贵族,他只是一名生活在下层工业区“铁砧谷”的普通技工,却继承了祖父遗留的一批晦涩难懂的古老图纸和一块不知名的、能发出微弱脉冲的“共振石”。   第一部:齿轮的低语  故事始于一场突如其来的“机械瘟疫”。城邦的生命线——中央动力枢纽“永恒之心”突然开始不稳定地颤动,供给能源的蒸汽管道偶尔喷出带有腐蚀性的黑水,精密仪器纷纷失灵。官方的“皇家技术院”束手无策,宣称这是自然现象。  卡斯帕从祖父的遗物中发现,瘟疫的源头与一份被标记为“禁忌航线07”的古老地图有着微妙的关联。这张地图指向了奥瑞恩大陆最危险的禁区——被永恒迷雾笼罩的“海德拉沼泽”,据说那里是第一个蒸汽时代文明——“泰坦人”的最终归宿。  为了拯救被困在地下维护站的妹妹艾米莉亚(一名出色的气象学家),卡斯帕必须修复他祖父遗留的一艘老旧的单人作业飞行器——“飞蛾号”。他被迫与城邦里最受排斥的群体接触:不稳定的发明家、被放逐的炼金术士,以及控制着黑市稀有零件的“齿轮帮”。   第二部:迷雾与失落的文明  卡斯帕的旅程充满了危险的机械兽和背叛。他发现,泰坦人并非毁于战争,而是由于他们对“以太”能源的过度开发,触发了某种宇宙尺度的反噬——“寂静之潮”。这种潮汐并非物理性的海浪,而是一种能量的枯竭,它吞噬了所有复杂的机械结构和记忆。  在海德拉沼泽深处,卡斯帕找到了一座半掩埋的泰坦人遗迹。遗迹中没有宏伟的雕塑,只有无数精密的、完全由非金属材料构筑的复杂计算核心。他遇到的同行者是塞拉菲娜,一位来自上层“空中贵族”的考古学家,她表面上是追寻知识,实则受雇于秘密组织“秩序维护者”,旨在抹除所有关于“寂静之潮”的记录。  随着两人合作深入,他们发现泰坦人的核心技术并非依赖于燃烧和压力,而是通过一种被称为“共振”的原理,与大陆深层的地热和磁场进行交流。卡斯帕手中的“共振石”,正是启动这些核心的关键。   第三部:反向工程与选择  遗迹的真相令人震惊:泰坦人并非消亡,他们将自己的意识上传到了一个巨大的、隐藏在大陆地壳深处的“中央备份矩阵”中,等待以太纪元的能源重新充盈。而现在“永恒之心”的波动,正是备份矩阵发出的求救信号,它正试图通过汲取当前文明的能量来维持自身。  塞拉菲娜背叛了卡斯帕,试图按照“秩序维护者”的指令,用高能蒸汽炸弹摧毁矩阵,以彻底杜绝“寂静之潮”复发的可能。  卡斯帕必须做出抉择:是遵循“秩序维护者”的意愿,牺牲一个失落的文明,换取当今世界的短暂安宁;还是利用“共振石”和自己的钟表匠技艺,尝试进行一场史无前例的“反向工程”——不仅要阻止矩阵吸能,还要引导它,使其释放出足以稳定当前能源系统的温和能量流。  这场决战发生在矩阵的中心,那里没有枪炮的轰鸣,只有万亿个齿轮的同步转动与能量的激烈对抗。卡斯帕以其对精细机械的理解,强行介入了泰坦人的核心算法,将“索取”模式改为“平衡”模式。   尾声:新的纪元  “永恒之心”恢复了稳定的脉动,但其发出的蒸汽带着一种前所未有的纯净感。卡斯帕没有选择将泰坦人的技术公之于众,因为他深知,任何强大的力量若不加节制,终将招致“寂静之潮”。  他与塞拉菲娜(最终选择了帮助卡斯帕)一起,带着关于泰坦人“平衡哲学”的知识,回到了铁砧谷。他们没有成为英雄,而是默默地成为了新一代机械师的导师,倡导一种更加内敛、尊重能源循环的“新机械美学”。  本书的重点在于对工业革命的沉思,对权力阶层垄断技术的批判,以及对“进步”定义的深刻探讨。它充满了复杂的机械设计、阴谋论的对决,以及在黑暗工业废墟中寻找一线生机的坚韧不拔。书中的每一页都弥漫着机油、黄铜和潮湿泥土的气息,绝对不涉及任何关于“光芒”、“折射”或“视觉媒介”的主题。这是一场关于机械的灵魂的探索。  ---  读者评价摘录:  “我从未想过,蒸汽朋克小说可以写得如此硬核和细致。作者对齿轮传动比的描述,比一些工程师手册还要准确。” ——《铁砧评论》  “卡斯帕的选择,比任何一场爆炸都更具震撼力。他拒绝了神祇般的权力,选择了平凡的责任。” —— 匿名技工论坛  特别收录: 书中附带的“手绘机械草图集”收录了超过三十幅详细的飞行器、自动机械人(Automaton)及泰坦核心的原理图,全部采用铅笔和墨水绘制,极具收藏价值。