Nakamura a étudié à l'université de Tokushima et y a d'abord obtenu en 1977, son baccalauréat et finalement en 1979, la maîtrise en tant qu'ingénieur électricien. Après l'obtention de son diplôme, il est resté à Tokushima et a travaillé pour la petite entreprise alors Nichia. À partir de 1993, Nakamura était directeur de la recherche chez Nichia.
Pendant son séjour chez Nichia, Nakamura a développé la première LED très brillante en nitrure de gallium, qui a l'avantage d'émettre de la lumière bleue. Depuis 1993, ces LED sont produites. Nakamura a travaillé dans ce développement indépendamment d'Isamu Akasaki et d'Hiroshi Amano de l'Université de Nagoya[3] et n'a commencé à travailler dessus qu'en 1988, beaucoup plus tard qu'Akasaki et Amano. Comme ceux-ci, il utilise l'épitaxie en phase vapeur aux organométalliques (EPVOM) pour la production de cristaux de GaN. Un autre pas important vers les diodes électroluminescentes bleues a été le dopage p de GaN à l'aide d'une irradiation électronique, découverte par Akasaki et Amano et ce qui a ensuite été expliqué par Nakamura. En 1994, il a reçu un doctorat de l'Université de Tokushima. En plus de la LED GaN bleue Nakamura a également développé le nitrure d'indium-gallium vert (InGaN LED) et enfin une LED blanche. Au milieu des années 1990, il a également développé un laser bleu.
Nakamura a quitté le Japon en 1999 et accepté un poste de professeur à l'université de Californie à Santa Barbara[4]. Il a acquis la citoyenneté américaine en 2005 afin de pouvoir postuler à des financements de l’armée américaine qui sont réservés aux nationaux[5].
Procès
En 2004, Nakamura a remporté un procès contre la société Nichia Chemicals, qui l'employait alors. Celle-ci ne l'avait rétribué qu'à hauteur de 147 € pour son travail sur les LED alors que l'entreprise avait tiré d'énormes bénéfices de ses inventions. Le tribunal de Tokyo a ordonné à Nichia de payer à Nakamura 20 milliards de yens (soit 147 millions d’euros). Il accepta un compromis avec l'entreprise et toucha finalement une indemnité de 840 millions de yens (soit 6 millions d'euros). Ce procès a radicalement modifié les relations entre les entreprises japonaises et leurs chercheurs[6].
Shuji Nakamura et Gerhard Fasol, The blue laser diode : GaN based light emitters and lasers, Berlin New York, Springer, , 343 p. (ISBN978-3-540-61590-3 et 3-540-61590-3, OCLC36315945).
(en) Biographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)