トーク:出典の事実をもとにした再構成。相手は架空の読者(右の吹き出し)。トークの中身:赤い LED は1962年、緑は1968年①。青が無いと白いランプが作れない③④。候補の3つと、ZnSe(セレン化亜鉛)は「素直」、GaN(窒化ガリウム)は結晶の成長が「とても難しい」という比べ方は、本人のノーベル講演の表①④。図はこのページの説明用です。
当時の人たちは、こう考えていました。 ショックレーのページで見たように、半導体の素子は、結晶の中に性質の違う層を重ねて作ります(ショックレーのページ)。LED を作るには、きれいな結晶と、p 型と n 型を重ねた pn 接合の2つが要ります①。そして結晶を育てるとき、土台(基板)と育てる結晶の原子の並びの「ずれ」は小さいほどよい。1%でも難しいと考えられていました①。ずれが小さいことが「福音」とされていたんです①。
でも、ここはまだ分かっていないままでした。 窒化ガリウムと、その土台に使うサファイアの「ずれ」は、16%①。常識からすれば無理な数字です。1970年代の半ばから後半、窒化ガリウムの研究者はほとんど手を引きました①。きれいな結晶ができず、電気の性質を制御できなかったからです①。論文の数は、1975年の34本から、1985年まで減り続けます①。みんなが引き上げたあとに、本当に青は作れないのか。
青く光る半導体は、作れるのか?
ショックレー(結晶の中に性質の違う層を重ねる)・ニュートン①(白い光は「混ぜもの」)→ 赤﨑勇(いまここ。青く光る半導体を作り、白い光源への道を開いた) → 天野浩・中村修二(明るさを上げた。存命のため名前と業績だけ)
WHEN | 時代背景壁が開いた年、青い光が灯った
1989年は、長く閉じていたものが開いた年です。11月9日、ベルリンの壁が開き⑬⑯、12月2日と3日、地中海のマルタで米ソの首脳が会談しました⑬⑰。日本では1月8日、年号が平成に変わり⑬⑱、4月1日に3%の消費税が始まっています⑬⑲。
その年の初め、名古屋大学の研究室で、窒化ガリウムが p 型になりました①。そして、世界で初めて、窒化ガリウムの pn 接合で青く光る LED ができます①⑥⑦⑧。
その3年前の1986年は、宇宙と原子力で大きな事故があった年でした。1月28日にチャレンジャー号が爆発し⑫⑭、4月26日にチェルノブイリの原発事故が起きます⑫⑮。同じ年、名古屋大学から、低温バッファ層で高品質の窒化ガリウムを育てた論文が出ていました①②④⑪。成功そのものは、その前の年の1985年のことです①⑧。
みんなが引き上げたあとに残ったのは、どんな人だったのか?
WHO | 挑戦者ブラウン管から、青い光へ
(年齢は生年月日からの計算。月が分からない出来事は幅で書いた)
赤﨑勇は1929年1月30日、鹿児島県の知覧村(今の南九州市)に生まれました⑦⑧。1949年に京都大学に入り、その年の湯川秀樹のノーベル賞に励まされた、とのちの公開対談で回想しています⑥。
卒業後の最初の仕事は、神戸工業でのブラウン管でした⑥⑦⑧。そこから名古屋大学へ移り、1964年に博士を取ったあと、松下電器の東京研究所で17年を過ごします①④⑤。窒化物との付き合いは、1967年の窒化アルミニウムから始まりました①。窒化ガリウムに取り組み始めたのは1973年。44歳前後のことです①。
ちょうどそのころ、世界では窒化ガリウムの研究者がほとんど手を引いていきます①。1981年、52歳で名古屋大学の教授に戻った赤﨑は①⑤、それでも窒化ガリウムを続けました。最初の指導学生が、天野浩です⑦。
主な成果 転落・対立
- 鹿児島から京都へ
- 19290歳鹿児島県知覧村 1月30日に生まれる⑦⑧
- 194919〜20歳京都大学 入学。同じ年の湯川秀樹のノーベル賞に励まされた、とのちに回想⑥
- 195222〜23歳神戸工業 理学部を卒業し、ブラウン管の会社へ⑥⑦⑧
- 名古屋と東京
- 1959〜196429〜35歳名古屋大学 助手から助教授。1964年に博士④⑤⑦⑧
- 1964〜198135〜52歳松下電器東京研究所 半導体の研究①⑤
- 196737〜38歳窒化アルミニウム(AlN)の結晶を作る①
- 197343〜44歳窒化ガリウム(GaN)の単結晶膜の成長に取り組み始める①成果
- 1970年代半ば〜後半窒化ガリウムの研究者が、ほとんど手を引く①
- 197848〜49歳松下 MIS 型(pn 接合ではない)の青色 LED①
- 名古屋大学の教授
- 198152歳名古屋大学 8月、教授に①⑤⑦⑧
- 198555〜56歳低温バッファ層で高品質の窒化ガリウム。論文は翌1986年①②④⑧⑪成果
- 1987〜199058〜61歳窒化ガリウム系の青色 LED の開発プロジェクトの代表⑤
- 198959〜60歳年の初め、マグネシウムと電子線で p 型。世界初の pn 接合の青色 LED①⑥⑦⑧成果
- 199262〜63歳明るい青色 LED①④。4月、名城大学の教授⑤⑦⑧
- 受賞と晩年
- 201485歳10月7日、ノーベル物理学賞の発表。12月8日、講演①③⑥成果
- 202192歳名古屋 4月1日、肺炎のため死去⑥⑦⑧転落
引き上げなかった人は、何を作ったのか?
WHAT | 達成した事起こし下敷きの層と、p 型と、青
低い温度で、厚さ20〜50nmの窒化アルミニウムの薄い層をサファイアの上に敷き、その上に窒化ガリウムを育てる。16%のずれを越えて、高品質の結晶ができた
①②④⑪
土台と結晶のずれは、1%でも難しい①p 型
:マグネシウムを入れた窒化ガリウムに、低いエネルギーの電子線を当てると p 型になる①②④⑨
窒化ガリウムは、電気の性質を制御できない①世界初の窒化ガリウムの pn 接合の青色/紫外 LED
①⑥⑧
青は、セレン化亜鉛で作るのが本命①④明るい青色 LED①④
このページの主役は、1枚目です。16%のずれという、常識では無理な土台の上に、きれいな結晶を育てた。
上の3枚(下敷きの層・p 型・pn 接合)は、本人の講演の中で順につながっています①。低い温度の下敷きの層の技術が結晶の質を大きく上げ、それが p 型・n 型の制御と、pn 接合の青い発光素子につながった、と本人は書いています①。結晶の質を制御できたので、p 型にするための不純物の研究に取りかかれた①。p 型ができ、n 型と重ねて pn 接合ができ、青く光りました①。
同じ時期に、別の道で同じ山を登っていた人がいます。中村修二は、1990年に低温の窒化ガリウムの層を下敷きに使い、1992年に熱処理で p 型を実現し、インジウムを加えた層で明るさを上げました②④。2014年のノーベル物理学賞は、赤﨑・天野・中村の3人に贈られています③。
みんなが引き上げたとき、あなたならどうする?
CROSSROADS | 分かれ道16%のずれの前で
あなたは赤﨑です。1970年代の後半、窒化ガリウムの論文は年々減っています①。きれいな結晶ができず、電気の性質も制御できない①。土台のサファイアとのずれは16%で、常識では1%でも難しい①。多くの研究者は、結晶が素直なセレン化亜鉛へ移っていきました①④。
この違和感を目にしたとき、あなたならどうする?
A多くの人と同じく、セレン化亜鉛へ移る:結晶が素直で、常識の範囲で育てられる材料を選ぶタップして、その先へ
B常識の側に立って、ずれの小さい土台を探す:窒化ガリウムは続けるが、サファイア以外の、ずれの小さい基板を探すタップして、その先へ
Cずれの大きい土台の上に、間に1枚敷く:16%のずれはそのままに、サファイアと窒化ガリウムのあいだに、薄い別の層を敷いてから育てるタップして、その先へ
赤﨑が進んだ道は C。ただし、結晶の育て方そのものも、先に選び直しています①。
間に何を敷いて、どうやって青まで届いたのか?
HOW | 泥沼の攻略法下敷き1枚と、光った偶然
スライドの中身:出典の事実をもとにした再構成です(本人の発表の記録ではありません)。
まず目を向けたいのは、育て方を先に選び直したことです①。それまで試していた MBE という方法では窒素が足りなくなり、HVPE では逆の反応で質が落ちる①。赤﨑は、半導体ではあまり使われていなかった MOVPE(MOCVD)という育て方を選びました①⑦。育て方から変えたんです。
次が、下敷きの1枚です①。サファイアの上に、低い温度で、厚さ20〜50nmの窒化アルミニウムの薄い層を敷く。その上に窒化ガリウムを育てる①。ずれ16%の土台と結晶のあいだに、薄い1枚を入れただけで、結晶の質が変わりました①②④。1985年に成功し、論文は1986年に出ています①②④⑪。手を動かしていたのは、最初の指導学生の天野浩でした①⑦。
そして、光った偶然です①④。亜鉛を入れた窒化ガリウムに電子線を当てると、明るく光った。ところが、p 型にはなりません①④。ここで止まらず、赤﨑たちは「亜鉛よりマグネシウムのほうが、電子を受け取りやすいはずだ」と考えます①。1989年の初め、マグネシウムを入れて電子線を当てると、窒化ガリウムは p 型になりました①。あとで分かったのは、電子線が、邪魔をしていた水素を追い出していたということです④。その説明をしたのは、中村修二でした④。
ノーベル財団の解説は、こう書いています。彼らは自分で装置を作り、何千回も実験した。ほとんどは失敗だった④。
赤と緑の LED は、2014年の時点でほぼ半世紀前からありました③④。でも青が無いと、3つの色を混ぜて白い光を作れません③④。ニュートン①のページで見たように、白い光は「混ぜもの」です。だから青ができて初めて、LED は電球の代わりになれました。
白の作り方は2つあります。1つは、青い LED で蛍光体を光らせ、その光(多くは黄色)と青を合わせて白にする方法①②⑩。もう1つは、赤・緑・青の3色を混ぜる方法です②⑩。
何が嬉しいか。2014年の数字で、LED は1ワットあたり約300ルーメンの記録があり、白熱電球は16、蛍光灯は70近く③。世界の電気の約4分の1は照明に使われていて、LED はそれを減らします③。寿命は LED が最大10万時間、白熱電球が1,000時間、蛍光灯が1万時間③。蛍光灯と違って、水銀を含みません④。白色 LED は、テレビや携帯電話の画面の光にもなりました①。2014年のノーベル物理学賞の理由は、「明るく省エネルギーの白色光源を可能にした、効率のよい青色発光ダイオードの発明」でした③。
引き上げた人たちは、間違っていたのか?
DARK SIDE | 失敗と苦悩の記録時代の逆風
- 1969マルスカとティーチェンが、サファイアの上に窒化ガリウムの単結晶膜①
- 1971パンコフらが、窒化ガリウムの MIS 型の青色 LED①
- 1973赤﨑が窒化ガリウムに取り組み始める①
- 1975窒化ガリウムの論文、年34本。ここから1985年まで減り続ける①
- 1970年代半ば〜後半研究者がほとんど手を引く。きれいな結晶ができず、電気の性質を制御できないため①
- 1988セレン化亜鉛で p 型①
- 1991セレン化亜鉛でレーザーが動くが、寿命がとても短く、研究者はあきらめる①
このページの DARK SIDE は、人の影ではなく、時代の逆風です。
窒化ガリウムは、赤﨑が始めた材料ではありません。1969年にはマルスカとティーチェンがサファイアの上に単結晶の膜を作り、1971年にはパンコフらが MIS 型の青色 LED を作っていました①。赤﨑が取り組み始めた1973年は、むしろ後からの参加です①。
その直後に、潮が引きます。1975年に年34本あった論文は、1985年まで減り続けました①。きれいな結晶ができない。電気の性質を制御できない①。多くの研究者は、結晶が素直なセレン化亜鉛へ移っていきました①④。
引き上げた人たちは、間違っていたのでしょうか。セレン化亜鉛では、1988年に p 型ができ、1991年にはレーザーも動いています①。常識に沿った判断は、途中まで正しかった。でも寿命がとても短く、研究者はあきらめました①。赤﨑は、セレン化亜鉛の不安定さを心配していました①。
本人は、のちの公開対談でこう語っています。「自分は絶対にできると考えていました。研究は楽観的にやった方がいいのです」⑥。失敗しても自分の糧になるから、「経験は最高の師」だとも⑥。2014年の記者会見では、窒化ガリウムのように結晶にするのが「困難な物質ほど安定させることができる」と述べました⑥。南日本新聞は、この人の歩みを「荒野を行く - 赤崎勇物語 -」という題で連載しました⑦。
あなたの仕事で、「みんなが引き上げた」ことを理由に、手放したものはありますか? それは、材料のせいでしたか、やり方のせいでしたか?
では、この人の何がすごかったのか?
WHY | なぜそれが凄かったのか無理と言われた土台に、1枚敷いた
青く光る半導体は、作れました。土台と結晶のずれが16%という、常識では無理な組み合わせの上に、低い温度で薄い窒化アルミニウムの層を1枚敷くことで、きれいな窒化ガリウムが育ちました①②④。そこにマグネシウムを入れて電子線を当てると p 型になり①、1989年、世界初の窒化ガリウムの pn 接合の青色 LED が光ったんです①⑥⑧。青ができたから、白い光源が可能になりました③④。
― いまの私たちへ ―
「無理」の理由を1つに絞り、そこだけに1枚足す
窒化ガリウムが無理と言われた理由は、結晶の質と、電気の性質の制御の2つでした①。赤﨑は、まず結晶の質を、下敷きの1枚で解きました①。
「このやり方は無理だ」と言われたとき、無理の理由をまとめて受け取ると、やめるしかなくなります。理由を分けて、いちばん手前の1つに、小さな手順を1つ足して比べる。全部を変えなくても、1枚で結果が変わることがあります。
狙いと違う結果を、捨てずに次の手を考える
亜鉛を入れた結晶が電子線で光ったとき、狙いの p 型にはなっていませんでした①④。赤﨑たちは、そこで「マグネシウムのほうが電子を受け取りやすいはずだ」と考え、次にマグネシウムを試しました①。
仕事で、狙いと違う結果が出たとき、「失敗」として捨てずに、何が起きたかを残す。狙いの外で起きたことの中に、次の手が隠れていることがあります。
あなたの手元に、「狙いとは違ったけれど、何か起きた」記録はありますか?
青く光る半導体は、作れた。分からなかったことが、1つ分かったんです。
でも、分かったら、次の分からないことが生まれました。その青を、どこまで明るくできるのか。そして、なぜ電子線で p 型になったのか。
明るさのほうは、1992年に赤﨑・天野が明るい青色 LED を発表し①④、中村修二がインジウムを加えた層で明るさを上げました②。理由のほうは、電子線が、邪魔をしていた水素を追い出していたからだと、中村修二が説明しています④。この2人は今も活動している人なので、このサイトではページを作らず、名前と業績だけを書いています。
行き先は、来た道を戻る形になります。pn 接合、つまり結晶の中に性質の違う層を重ねるという考えは、ショックレーのページにあります(ショックレーのページ)。そして、青ができると白が作れるのは、白い光が「混ぜもの」だからです。それを初めて示したのは、ニュートン①のページのプリズムの実験でした(ニュートン①のページ)。
出典
冒頭のトークは、出典①③④の事実(赤と緑の年・青と白の関係・候補の3つと比べ方)をもとにした再構成で、会話そのものの記録ではありません。送ってくる図は、このページの説明用です。本人の言葉として引いたのは、JST の記事⑥にある公開対談と記者会見の言葉だけです。「荒野を行く」は南日本新聞の連載の題名で、本人の言葉ではありません⑦。天野浩・中村修二は今も活動している人なので、名前と業績だけを書き、似顔絵は載せていません。低温バッファ層の年は、成功が1985年(本人の講演①)、論文が1986年(出典⑪の書誌)で、ノーベル財団の資料②④は1986年と書いています。ショックレー・ニュートンについての記述は、それぞれのページの出典に拠ります。
- ① 赤﨑勇 ノーベル講演「Fascinated Journeys into Blue Light」(2014年12月8日、PDF)https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/akasaki-lecture.pdf(赤1962年・緑1968年・候補の3つと表の比べ方・LED に要る2つ・ずれ1%と16%・1967年の AlN・1969年のマルスカら・1971年のパンコフら・1973年からの GaN・MBE と HVPE と MOVPE・1975年の34本と撤退・1978年の MIS 型・20〜50nm の低温バッファ層と毎秒約430cm・1985年の成功・亜鉛と電子線・マグネシウム・1989年の p 型と pn 接合・1992年の明るい青・ZnSe の1988年と1991年・白色 LED のテレビと携帯。一次資料。確認日 2026-11-03)
- ② ノーベル財団「Scientific Background」2014年物理学賞(PDF)https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/advanced-physicsprize2014.pdf(低温バッファ層・p 型・中村のインジウムを加えた層・白の作り方。確認日 2026-11-03)
- ③ ノーベル財団 プレスリリース(2014年10月7日)https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2014/press-release/(受賞理由・赤と緑は半世紀前から・効率の数字・世界の電気の約4分の1・寿命の数字。確認日 2026-11-03)
- ④ ノーベル財団「Popular information」https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2014/popular-information/(ZnSe が素直で多くが流れたこと・亜鉛で光った偶然・中村の1990年と1992年・電子線と水素の説明・何千回の実験・水銀を含まないこと・1986年という書き方。確認日 2026-11-03)
- ⑤ ノーベル財団「Isamu Akasaki – Biographical」https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2014/akasaki/biographical/(経歴の年:名古屋大学・松下・1981年8月・1987〜1990年のプロジェクト・1992年4月。確認日 2026-11-03)
- ⑥ JST サイエンスポータル「《追悼》…赤﨑勇さん逝去」(2021年4月8日)https://scienceportal.jst.go.jp/explore/review/20210408_e01/index.html(京大と湯川秀樹の回想・神戸工業・1989年・2014年12月8日の講演・公開対談の言葉・記者会見の言葉・2021年4月1日の死去。確認日 2026-11-03)
- ⑦ Wikipedia 日本語版「赤﨑勇」https://ja.wikipedia.org/wiki/赤﨑勇(生没・知覧村・天野浩が最初の指導学生・MOCVD があまり使われていなかったこと・南日本新聞の連載「荒野を行く - 赤崎勇物語 -」。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑧ Wikipedia「Isamu Akasaki」https://en.wikipedia.org/wiki/Isamu_Akasaki(生没・経歴・1985年の低温バッファ層・1989年の LED。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑨ Physics World「Japanese Nobel-prize-winning semiconductor pioneer Isamu Akasaki dies aged 92」https://physicsworld.com/a/japanese-nobel-prize-winning-semiconductor-pioneer-isamu-akasaki-dies-aged-92/(p 型の実現。確認日 2026-11-03)
- ⑩ Wikipedia「Light-emitting diode」https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode(白の作り方:青+黄色の蛍光体・3色。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑪ 天野浩の論文一覧(名古屋大学)https://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/html/100001778_ronbn_44_en.html(Amano, Sawaki, Akasaki, Toyoda, Appl. Phys. Lett. 48, 353–355 (1986) の書誌。確認日 2026-11-03)
- ⑫ Wikipedia 日本語版「1986年」https://ja.wikipedia.org/wiki/1986年(チャレンジャー号・チェルノブイリ。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑬ Wikipedia 日本語版「1989年」https://ja.wikipedia.org/wiki/1989年(平成への改元・消費税・マルタ会談。ベルリンの壁の日付は、この項目の書き方を使わず、出典⑯で確かめた形にした。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑭ NASA「The Challenger STS-51L Accident」https://www.nasa.gov/challenger-sts-51l-accident/(1986年1月28日。確認日 2026-11-03)
- ⑮ 世界原子力協会「Chernobyl Accident 1986」https://www.world-nuclear.org/information-library/safety-and-security/safety-of-plants/chernobyl-accident(1986年4月26日。確認日 2026-11-03)
- ⑯ Wikipedia「Berlin Wall」https://en.wikipedia.org/wiki/Berlin_Wall /deutschland.de「Fall of the Berlin Wall」https://www.deutschland.de/en/fall-of-the-berlin-wall-1989(1989年11月9日。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑰ Wikipedia「Malta Summit」https://en.wikipedia.org/wiki/Malta_Summit(1989年12月2〜3日。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑱ Wikipedia 日本語版「平成」https://ja.wikipedia.org/wiki/平成(1989年1月8日の改元。参考。確認日 2026-11-03)
- ⑲ Wikipedia 日本語版「消費税法」https://ja.wikipedia.org/wiki/消費税法(1989年4月1日の施行。参考。確認日 2026-11-03)
赤﨑勇についてよくある質問
赤﨑勇は何をした人?
日本の半導体の研究者(1929–2021)です。多くの研究者が手を引いた窒化ガリウム(GaN)を続け、名古屋大学で1985年、低い温度で薄い窒化アルミニウムの層をサファイアの上に敷くことで高品質の結晶を育て(論文は1986年)、1989年にマグネシウムと電子線で p 型を実現して、世界初の窒化ガリウムの pn 接合の青色 LED を作りました。2014年、天野浩・中村修二とともにノーベル物理学賞を受けました。
青色 LED があると、何が嬉しい?
白い光が作れることです。赤と緑の LED は半世紀前からありましたが、青が無いと3色を混ぜた白ができず、LED は電球の代わりになれませんでした。青ができたことで、青い LED と黄色の蛍光体を合わせる方法や、赤・緑・青を混ぜる方法で白色 LED が可能になりました。2014年の数字で、LED は白熱電球や蛍光灯よりはるかに効率が高く、寿命は最大10万時間、水銀も含みません。世界の電気の約4分の1は照明に使われています。
赤﨑勇から何を学べる?
「無理」と言われた理由を1つに絞り、そこだけに小さな手順を足すことです。16%のずれという常識では無理な土台の上に、薄い層を1枚敷くだけで結晶の質が変わりました。もう1つは、狙いと違う結果を捨てないこと。亜鉛を入れた結晶が電子線で光ったとき、狙いの p 型にはなりませんでしたが、「マグネシウムのほうが電子を受け取りやすいはずだ」と考えて次を試し、p 型に届きました。本人の言葉では「研究は楽観的にやった方がいい」「経験は最高の師」です。
このクエストから得た武器を装備する
「「無理」の理由を1つに絞り、そこだけに1枚足す」。
この思考を、今のあなたの仕事にどう適用しますか?