2014年诺贝尔物理学奖的得奖工作是换灯泡。更具体地说，是用发光二极管（LED）来取代我们习以为常的白炽灯和荧光灯。LED最明显的好处是节能。在同样亮度下，它的耗电量大约是白炽灯的二十分之一，荧光灯的四分之一。目前全球电力的百分之二十用于照明。所以“换灯泡”带来的电力节省是相当可观的。据估计，如果全中国都改用LED照明，节约的电力将比三峡发电量还多。
而且因为LED灯泡的用电量低，在没有电网的地方可以用太阳能，风力等局部供电照明，改善边远地区民众和野外作业者的生活质量。
虽然LED目前价格仍然较贵，但它寿命长得多，不仅省下了换灯泡的材料费还大大节省了维护人工。而且LED灯可以随意控制亮度甚至颜色，开创了很多新的照明选项。除了常规照明外，LED还是很多现代彩色显示屏和仪表指示中不可缺少的部件。
LED的原理在四十年代就被发现了，商业化的LED到了六十年代也出现了。但是LED用于照明，却是九十年代才有的。照明通常需要白色光源，而LED的光色与其材料和结构有关，所以都是单色的。我们都知道，视觉上的白色（或其它任何颜色）可以用红，绿，蓝三种颜色的光来合成。所以蓝色光源对于白光照明来说是必须的。另一种产生白光的办法是用荧光材料。荧光材料可以吸收短波长的光，发出长波长的光。
例如我们熟悉的荧光灯，就是通过荧光材料把汞蒸气发出的紫外光转变成白光。用这个办法，也需要波长在可见光低端（蓝色或紫色）的光源。2014年的诺贝尔物理奖，颁给了高效率蓝光LED的发明者：日本名古屋大学的教授赤崎勇(IsamuAkasaki)、天野浩(HiroshiAmano)和美国加州大学圣塔芭芭拉分校教授中村修二(ShujiNakamura)。
蓝光LED的发光原理是利用半导体的特性，而其发光波长与所用材料的性质有关。虽然理论上可以预计每种材料的发光波长，但要做成器件，还需要克服重重障碍。蓝光LED的候选材料主要有两种：硒化锌和氮化镓。一开始，氮化镓不被人看好，因为它的晶格常数与衬底（蓝宝石）相差太远，要长成完美的晶体几乎不可能。然而，硒化锌被研究多年后，仍然未能成功。
这是因为它虽然容易生长，但也有致命的弱点：这种晶体很脆弱所以寿命不长，而且对晶体缺陷很敏感。于是日本的几个研究者，也就是这个故事的主角，抱着“独辟蹊径”的想法，再次尝试氮化镓。从八十年代起，他们利用当时新出现的金属有机物化学气相沉积（MOCVD，又称金属有机物气相外延MOVPE）技术，长出了高质量的氮化镓晶体。
在此基础上，他们又克服了掺杂，器件结构等难题，终于在九十年代初期制造出了商业化的蓝光LED。随后，基于类似技术的高亮度紫外光和其它颜色的LED也相继问世。“换灯泡”终于变成了现实。今天，基于这个技术制造波长更短的LED，仍是一个活跃的研究领域。