Születés |
1902. február 10 Hsziamen (volt Fujian tartomány ( d ) , Csing-dinasztia ) |
---|---|
Halál |
1987. október 13(85 évesen) Seattle |
Állampolgárság | Amerikai |
Kiképzés |
Whitman College ( in ) Oregoni Egyetem, Minnesotai Egyetem |
Tevékenységek | Fizikus , feltaláló |
Testvérek | Robert Brattain ( in ) |
Dolgozott valakinek | Whitman Főiskola ( in ) |
---|---|
Terület | Fizikai |
Tagja valaminek |
Amerikai Tudományos Akadémia Amerikai Tudományos Akadémia Egyesülete Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia Amerikai Fizikai Társaság |
Felügyelő | John Torrence Tate, idősebb ( in ) |
Díjak |
Fizikai Nobel-díj (1956) |
Walter Houser Brattain ( 1902. február 10A Xiamen , Kína - 1987. október 13A Seattle , USA ) egy amerikai fizikus . John Bardeen , William Shockley és az 1956-os fizikai Nobel-díj társnyertesei voltak "a félvezetőkkel kapcsolatos kutatásaikért és a tranzisztorhatás felfedezéséért " . Brattain ezután kutatásainak nagy részét vékony filmeknek szentelte.
Brattain született Xiamen , egy város Fujian , Kína , az amerikai szülők, Ross R. Brattain és Ottilie Houser Brattain. Ross R. Brattain a Ting-Wen Intézet magániskolájának professzora volt. Szülei a Whitman Főiskolán végeztek ; Ottilie Houser Brattain matematikus volt. Ottilie és fia 1903-ban visszatért az Egyesült Államokba, és Ross követte. A család néhány évig a Spokane, Washington , aztán egy farmon a Tonasket, Washington 1911-ben.
Brattain Washington DC-ben járt iskolába, majd egy évet töltött a seattle-i Queen Anne's High School-ban , két évet a Tonasket High School-ban és egy évet a Bainbridge-szigeti Moran Boys School -ban . Kettős fizikai és matematikai diplomáját a washingtoni Walla Walla Egyetem Whitman Főiskoláján , Benjamin H. Brown (fizika) és Walter A. Bratton (matematika) irányításával végezte el, és 1924. évben diplomázott. Brattain és társai Walker Bleakney , Vladimir Rojansky és E. John Workman később a "Fizika négy lovasa " becenevet kapták, hivatkozva sikeres kutatási pályájukra. Brattain testvére, Robert , aki szintén a Whitman Főiskolán végzett, szintén fizikus lett.
Brattain 1926-ban szerzett MA-t az Oregoni Egyetemen , Eugene-ben , majd 1929-ben megvédte diplomamunkáját a Minnesotai Egyetemen . Utóbbi intézményben Brattain John Hasbrouck van Vleck révén megismerkedett a Quantum Mechanics új ötleteivel . John T. Tate felügyelete alatt készített tézisei a következők voltak: "A higanygőz gerjesztésének hatékonysága elektronbombázással és rendellenes szórással ". "
Walter Brattain kétszer ment férjhez: 1935-ben Keren Gilmore vegyészhez († 1957. április 10), aki egy fiát, William G. Brattain-t szült neki, 1943-ban született; majd 1958-ban Emma Jane (Kirsch) Millerrel, akinek már három gyermeke volt.
Az 1970-es években Seattle-be költözött, és élete utolsó éveit ott töltötte. Brattain 1952-ben a Harvard Egyetemen , 1962-ben és 1963-ban a Whitman Főiskolán tanított adjunktusként . 1967-ben lemondott a Bell Laboratories-ről, de 1972-ben a Whitman College adjunktusi állást ajánlott neki. 1976-ban visszavonult a tanítástól, de Whitman tanácsadójaként folytatta gyakorlatát. Az intézmény azóta a Walter Brattain ösztöndíjakat olyan elsőéves hallgatóknak ítélte oda, akik "középiskolás éveikben kiválósággal jeleskedtek". Ez az ösztöndíj négy egymást követő évre megújítható.
Brattain meghalt 1987. október 13az Alzheimer-kór egy magán seattle-i klinikán. A Garfield megyei Pomeroy városi temetőben temették el .
1927-ben és 1928-ban Brattain a Nemzeti Szabványügyi Irodában dolgozott Washington DC-ben, és segített piezoelektromos frekvencia-előírások kidolgozásában . Hónapjában1929. augusztus, fizikusként csatlakozott Joseph A. Becker csapathoz a Bell Laboratories-nál . A két férfi a réz-oxid-egyenirányítók töltéshordozóinak hő-aktivált áramán dolgozik . Brattain ebből az alkalomból részt vesz egy Sommerfeld konferencián , amelynek elméletét a termionos emisszió új kísérleteivel kívánja alátámasztani . Becker és Brattain folytatják kutatásaikat más témákban, például a felületi villamosítás állapotában , a volfrám energiájának felszabadításában. vagy a szén- tórium adszorpciója . Az elektromos áram egyenirányításával és a vékony réz- és szilícium-oxid filmek optikai viselkedésével kapcsolatos tanulmányai Brattain-t a felszínen lévő félvezetők fotoelektromos viselkedésének útjába állították. A Nobel-díj zsűrije szerint ez a felfedezés Brattain egyik fő hozzájárulása a szilárdtestfizikához .
Abban az időben, a telefon ipar szorosan kapcsolódik a technológia a cső csövek , amely lehetővé tette, hogy modulálják az intenzitása az elektromos áram; ezek az alkatrészek azonban nem megbízhatóak és nem is hatékonyak: a Bell Laboratories ezért alternatívákat keres. Már az 1930-as években Brattain William B. Shockley-vel dolgozott egy réz-oxid rétegre épülő félvezető erősítő elve alapján, amely idő előtti és egyébként hiábavaló kísérlet egy terepi tranzisztor létrehozására . Ugyanakkor más kutatók félvezetőket teszteltek, germániummal vagy szilíciummal adalékolt vezető mátrixokkal , de ez a háborúk közötti munka még nem volt szisztematikus és pusztán empirikus.
Alatt a második világháború , Brattain és Shockley belül működött Nemzeti Védelmi Kutatási Bizottság a Columbia University felderítési tengeralattjárók által mágneses aláírás , de két különböző csapatok: az egyik, hol Brattain dolgozott fejlett magnetométereket megfelelően érzékeny zavarok a Föld mágneses tengeralattjárók jelenléte okozta terepet , amelyet Brattain 1944-ben szabadalmaztatott.
1945-ben a Bell Laboratories átszervezte csapatait, és úgy döntött, hogy egy olyan csoportot hoz létre, amely a szilárdtestfizika alapkutatásának szenteli a kommunikációs technológiák új útjainak megnyitását. Mervin Kelly kutatási alelnök jóváhagyja ennek a részlegnek a létrehozását, amelyet Shockley és Stanley O. Morgan vezetnek majd . Hamarosan John Bardeen , egy kvantumfizikai szakember, akivel Brattain az 1930-as években találkozott, csatlakozott Shockley csapatához. Brattain ekkor az anyagtudomány elismert kísérletezője volt , Shockley, a csapat vezetője pedig a szilárdtestfizika szakértője.
Az akkor érvényben lévő elméletek szerint a Shockley mezőhatású tranzisztor prototípusának: a vezető fémlemez közelében elhelyezett vékony szilíciumréteggel borított hengernek erősítő hatást kellett volna produkálnia. Ezért azt javasolta Brattainnek és Bardeennek, hogy tanulmányozzák ezt a paradoxont. November és december hónapokban ez a két férfi egy sor kísérletet hajt végre. Bardeen feltételezi, hogy a felületi elektrifikáció állapotában tapasztalható szabálytalanságok lelassítják a töltéshordozókat . Ezután Brattain és Bardeen végül enyhe erősítő hatást érnek el az elektromos áramon, amikor egy szilíciumban desztillált vízben fürdett aranycsúcsot érintenek. Észrevétlenül növelik ezt a hatást azzal, hogy a szilíciumot germániummal helyettesítik, de csak alacsony frekvenciájú áramok esetén.
A December 16, Brattain azt képzeli, hogy két aranylevél-érintkezőt egymás mellé reszel egy germánium-hordozóba. Beszámolója szerint: „ Ezt a kettős érintkezést egy 90 V- nál eloxált germániumrétegre alkalmazták , az elektródot H 2 O-ban tisztították, felületén néhány arany részecske párolgott el. Az arany érintkezőket a felületre helyeztük. A két érintkező tökéletesen megmerevedett ... Az egyik pont fogadó rácsként, a másik lemezként szolgált. Az eltolásnak (egyenáramban) pozitívnak kell lennie az amplifikációhoz . "
Ahogy Bardeen írta: „ Az aranycsúcsokkal végzett első kísérletek azonnal azt sugallták nekünk, hogy a germánium tömegében üres helyek képződjenek, nagyobb sűrűségben a felszín közelében. Ennek a jelenségnek a leírására a „küldő” és a „fogadó” kifejezéseket választották. Az egyetlen probléma az volt: hogyan kompenzálják a hézagok megjelenésével járó nyomásesést? Első gondolatunk az volt, hogy a töltést felületi elektrifikációval kompenzáltuk. Később Shockley azt javasolta, hogy a töltést kompenzálja az elektron koncentrációja a szubsztrát tömegében, és javasolta az unijunction tranzisztor geometriáját. Brittain és új kísérletei kimutatták, hogy feltehetően mindkét jelenség konjugálódik a pont érintkezésben tranzisztor. . "
A 1947. december 23, Walter Brattain, John Bardeen és William B. Shockley az első tranzisztort mutatják be a Bell Laboratories munkatársainak . A gyenge elektromos jelek erősítője és az információk feldolgozásának vektora a tranzisztor „ a modern elektronika kulcskövének ” fog lenni . "
Meggyőződve erről a demonstrációról, hogy alapvető áttörés történt, a Bell Laboratories arra összpontosította az erőforrásokat, amelyet most Surface States Projectnek neveztek . A kezdeti időkben egy abszolút titkot vetettek be: a Brattain, a Bardeen, a Shockley stb. Csapatának előrelépését. csak a Bell Laboratories belső konferenciáin hozták nyilvánosságra bizonyos alkalmazottak számára. A szabadalmakat szisztematikusan iktatták, és a rohanás során a pont-érintkező tranzisztor feltalálását csak Bardeen és Brattain nevéhez fűződik: a Bell Laboratories megszállottja volt az az ötlet, hogy Ralph Bray és Seymour Benzer , a Purdue két kutatója, akik germánium rezisztencia variációkat vizsgáltak, hasonló alkatrészeket fejleszthet és Bell előtt szabadalmaztathatja őket.
A 1948. június 30, A Bell Laboratories sajtótájékoztatót tartott, hogy nyilvánosan bejelentse felfedezését. Erre az alkalomra a nyitottság politikáját fogadták el, amelynek értelmében az új ismereteket ingyenesen továbbítják más kutatóintézeteknek. Így csökkentik annak kockázatát, hogy ezt a kutatást "katonai titoknak" minősítsék, miközben ösztönzik a tranzisztortechnológia kutatását és fejlesztését. A Bell Laboratories több kongresszust is szervezett (1951. szeptember, 1952. április és 1956), nyitott az akadémikusok, az iparosok és a katonaság számára, akiket kutatók százai követtek.
Shockley meg volt győződve (és végül azt állította), hogy a tranzisztor felfedezését neki kellett volna elismerni. Most távol tartotta Bardeen-t és Brattain-t más kutatási témáktól, különösen az unijunction tranzisztortól , amelyet Shockley egyedül szabadalmaztatott. Noha igaz, hogy a Shockley-féle tranzisztorelmélet utólag „lenyűgöző eredményként” jelenik meg, amely a szilárd komponensű elektronika előzménye, ennek a programnak a tényleges megvalósítása még évekig eltart.
Brattain egy másik Bell Laboratories kutatócsoportba kérte beosztását, a CGB Garrett és PJ Boddy munkájába, ahol folytatta a szilárd anyagok felületi jelenségeivel és a "tranzisztorhatással" kapcsolatos munkáját, alig vágyva a félvezetők elektromos viselkedését magyarázó különböző mechanizmusok feltárására. Bardeen, aki most "elviselhetetlennek" tartja a helyzetet, 1951-ben lemondott a Bell Laboratories-ról, és az Illinois-i Egyetemen dolgozott , ahol a szupravezetés elméletéért végül második Nobel-díjat nyert . Shockley pedig 1953-ban lemondott a Bell Laboratories-ról, és létrehozta a Shockley Semiconductor Laboratory-t , a Beckman Instruments leányvállalatát .
1956-ban a három férfi találkozott a fizikai Nobel-díj odaítéléséért, amelyet Gustavus-Adolphe VI svéd király éppen nekik ítélt oda „a félvezetőkkel kapcsolatos kutatásaikért és a tranzisztorhatás felfedezéséért. " Bardeen és Brattain nevéhez fűződik a pont-érintkező tranzisztor felfedezése; Shockley, az unijunction tranzisztor találmánya. Walter Brattain állítólag a díj kihirdetésekor azt mondta: „Természetesen nagyra értékelem ezt a megtiszteltetést. Óriási megelégedés, hogy valamit megtettél az életedben, és hogy így elismertek érte. Nagy szerencsém azonban az volt, hogy jó időben jó helyen voltam, és megfelelő munkatársaim voltak. " A három nyertes mindegyike megtartotta saját konferenciáját. Brattain a félvezetők felületi tulajdonságairól beszélt , Bardeen elmagyarázta, hogy a félvezetői kutatások miként vezettek a pont érintkező tranzisztorhoz , és Shockley megmutatta, hogy a tranzisztortechnika hogyan viszonyul az új fizikához .
Ezt követően Brattain PJ Boddyvel és PN Sawyerrel dolgozott az élőlények elektrokémiai folyamatain. Amikor fia szívműtéten esett át, érdeklődni kezdett a vérrögök kialakulása iránt . Végül együttműködött a Whitman Intézet kémiaprofesszorával, David Frascóval , inspirációt merítve a foszfolipid kétrétegek tulajdonságaiból az élő sejtek külső membránja által történő abszorpciós folyamatok modellezéséhez.