Blaue Laser erst etwa 20 Jahre alt

Blaue Laser konnten erst um 1996 realisiert werden- viel später als rote Laser, die es seit 1960 gibt.

Wer aber hat sie erfunden? Und was machte die Erfindung von blauen Lasern soviel schwieriger als beispielsweise rote? Und wie unterscheiden sich blaue Laser von blauen Leuchtdioden (LEDs)?
Laser sind Bauteile, die Licht extrem “verstärken“ und auf eine sehr kleine Fläche-den Querschnitt des Strahls nämlich- bündeln. Als Waffe wie in den Star Wars Filmen eignen sich die meisten Laser nur, wenn man sie direkt auf die Augen richtet- den Augen kann ein Laserstrahl schnell Schaden zufügen. Mit manchen Lasern kann Papier zum Brennen gebracht werden, wenn man es in den Laserstrahl hält- eine eindrückliche Demonstration des hohen Energiegehalts eines Laserstrahls.

Ein Laser sendet Licht einer ganz bestimmten Wellenlänge aus-und nur einer.
Blaues Licht ist das kurzwelligste und damit energiereichste des sichtbaren Spektrums, des Teils der elektromagnetischen Strahlung, den wir Menschen sehen können. Noch energiereicher ist dann ultraviolette Strahlung- die wir nicht mehr „sehen“ können, deren Energie wir aber spüren, wenn sich unsere Haut rötet oder verbrennt.
Welche Wellenlänge und damit welche Farbe ein Laser aussendet, hängt vom enthaltenen Halbleitermaterial ab. Galliumnitrid ist eines der Materialien, die blaues Licht ausstrahlen können. Galliumnitrid-Kristalle liessen sich aber lange Zeit nicht in der nötigen Qualität züchten und verarbeiten-ein Hauptgrund für die späte Realisierung von blauen Lasern. Weil die Arbeit mit dem Material als hoffnungslos galt, befassten sich relativ wenige Forscher mit dem Projekt blaue Laser. Der japanische Ingenieur Nakamura war einer davon. Er war damals bei der Firma Nichia angestellt. Von den technischen Hürden nicht abgeschreckt, überredete er den CEO der Firma Nichia, ihm freie Forschungshand und grosszügige Mittel zu gewähren, und schaffte es schlussendlich, Galliumnitrid zu verarbeiten. Er entwickelte dafür eine neue Depositionstechnik. Seine Forschungen waren einige Jahre darauf, um 1992 in Form der blauen Leuchtdiode (Light Emitting Diode, LED) kommerziell verwertbar.

Blaue Leuchtdioden (LEDs) wurden zuerst entwickelt
LEDs sind im Prinzip kleine Chips, die mithilfe spezieller Materialien- wie in diesem Fall Galliumnitrid- Strom in Licht umwandeln. Vereinfacht gesagt also das Gegenteil von Solarzellen, die Sonnenlicht in Strom umwandeln.
Noch später -um 1996- gelang Nakamura dann auch die Realisierung von blauen Lasern. Prozesse, Techniken und Kristalle rund um das blau emittierende Material Galliumnitrid wurden schrittweise verbessert.

Erfinder der blauen Laser und Leuchtdioden vom Arbeitgeber mit 180 USD abgespeist
2014- zeitlich verzögert, wie stets bei den Nobelpreisen- bekam Nakamura für die Entwicklung der blauen Leuchtdioden zusammen mit zwei anderen Forschern den Nobelpreis für Physik.
Mit seinem Verfahren war die Massenproduktion von blauen LEDs möglich geworden, und seine damalige Firma Nichia, zuvor der Konkurrenz der Grossen wie Sony und Toshiba stets wirtschaftlich unterlegen, machte damit ab 1993 rund 200 Mio USD Gewinn jedes Jahr. In Japan wie auch fast überall gelten Erfindungen und Patente von Mitarbeitenden als Besitz der Firma; Nakamura hatte für die Erfindung der LEDs gerade mal 180 USD von Nichia bekommen.
Die Klage von ihm gegen die Firma ging in die (Patentrechts-) geschichte ein: in erster Instanz in Japan wurden ihm immerhin 180 Mio USD zugesprochen, in zweiter Instanz wurde aber zugunsten von Nichia geurteilt und er bekam schliesslich nur etwa 8 Mio USD. Nakamura zog in die USA, wo er Amerikaner und Professor für Materialwissenschaft an der University of California wurde- mit einem anständigen, leicht überdurchschnittlichen Professorengehalt, wie er sagt, das aber mit Sicherheit dem Gewinn, der mit seiner Erfindung von Nichia gemacht wurde, nicht mal anteilsmässig nahekommt.
Nichia gehört heute noch zu den Grossen, was das Geschäft mit Leuchtdioden und Laserdioden- das sind Dioden, die statt einfach nur Licht Laserstrahlen aussenden- angeht. Zum Beispiel enthalten alle iPhones Leuchtdioden von Nichia, und auch ein Grossteil der Apple-Computer.

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