Ћюдибиографии, истории, факты, фотографии

”олтер Ѕраттейн

   /   

Walter Brattayn

   /
             
‘отографи€ ”олтер Ѕраттейн (photo Walter Brattayn)
   

ƒень рождени€: 10.02.1902 года
—Ўј
ƒата смерти: 28.12.1987 года
—Ўј
¬озраст: 85 лет

√ражданство: —Ўј

Ѕиографи€

американский физик. ќткрыл (1948) совместно с ƒж. Ѕј–ƒ»Ќќћ транзисторный эффект и создал первый транзистор. Ћауреат Ќобелевской премии

јмериканский физик ”олтер ’аузер Ѕраттейн родилс€ в г. јмой (—€мынь) на юго-востоке  ита€. —ын –осса –. Ѕраттейна, учител€ частной школы дл€ китайских детей, и ќттилии (’аузер) Ѕраттейн, он был старшим из п€терых детей. ¬ раннем детстве Ѕ. семь€ вернулась в штат ¬ашингтон, где выросли старшие Ѕраттейны, и обосновалась в “онаскете. ≈го отец приобрел участок земли, стал владельцем скотоводческого ранчо и мельницы. ћальчик посещал школу в “онаскете, затем поступил в ”айтмен-колледж в Ѕалла ¬алла, выбрав в качестве профилирующих предметов математику и физику. ќн стал бакалавром в 1924 г., получил степень магистра по физике в ќрегонском университете в 1926 г. и защитил докторскую диссертацию по физике в ћиннесотском университете в 1929 г. ’от€ Ѕ. нравилась жизнь на ранчо, на лоне природы, фермерский труд он ненавидел. Ђ’ождение в пыли за трем€ лошадьми и бороной вот что сделало из мен€ физикаї, Ц скажет он впоследствии.

15.11.2005

ѕервые 7 лет в лаборатори€х ЂЅеллї Ѕ. изучал такие €влени€, как вли€ние адсорбционных пленок на эмиссию электронов гор€чими поверхност€ми, электронные столкновени€ в парах ртути, занималс€ магнитометрами, инфракрасными €влени€ми и эталонами частоты ¬ то врем€ главным электронным усилительным устройством была трехэлектродна€ вакуумна€ лампа (триод), изобретенна€ Ћи де ‘орестом в 1907 г. ≈ще в конце XIX в. “омас Ёдисон, занима€сь проблемами электрического освещени€, обнаружил, что между раскаленной нитью и вторым электродом, если их поместить в герметическую колбу, откачать воздух и подсоединить батарею, возникает электрический ток. “ак родилась двухэлектродна€ лампа (диод) ѕозднее физики показали, что нить испускает электроны, которые несут отрицательный зар€д и прит€гиваютс€ положительным электродом. ѕоскольку диоды провод€т ток только в одном направлении, они стали использоватьс€ как выпр€мители, превращающие переменный, мен€ющий направление ток в посто€нный ток, текущий только в одном направлении. ƒе ‘орест вставил проволочную сетку (решетку) между излучателем электронов (катодом) и положительным электродом (анодом) Ќебольшое изменение напр€жени€ на сетке ведет к большим изменени€м тока, текущего сквозь сетку между катодом и анодом, тем самым позвол€€ усиливать сигнал, приложенный к сетке. ¬ысока€ температура, необходима€ дл€ эмиссии электронов, сокращает срок жизни катода и портит электронную лампу. Ѕ. обнаружил, что некоторые тонкие катодные покрыти€ обеспечивают удовлетворительную эмиссию при меньших температурах, усилива€ эффект и продлева€ срок жизни лампы.

”олтер Ѕраттейн фотографи€
”олтер Ѕраттейн фотографи€

 огда в 1936 г. в лаборатории ЂЅеллї пришел ”иль€м Ўокли, он быстро включилс€ в исследовани€ свойств материалов, называемых полупроводниками ≈го целью было заменить вакуумные электронные лампы приборами из твердых материалов, которые были бы меньше размером, менее хрупкими и энергетически более эффективными Ёлектропроводность полупроводников занимает промежуточное положение между электропроводностью проводников (главным образом металлов) и изол€торов и сильно мен€етс€ при наличии даже небольших количеств примесей. ¬ первых полупроводниковых радиоприемниках использовалс€ контакт между витком тонкой проволоки (усиком) и куском минерала галенита (полупроводником) дл€ детектировани€ малых сигналов от прин€тых антенной радиоволн. »сследу€ полупроводники, Ѕ. и Ўокли искали материал, который мог бы как детектировать, так и усиливать сигналы »х исследовани€ были прерваны войной. — 1942 по 1945 г. они работали в отделе военных исследований при  олумбийском университете, где занимались применением научных разработок в противолодочной борьбе. Ўокли отошел от исследований еще раньше, чтобы работать над радаром.

 огда после войны Ѕ. и Ўокли вернулись в лаборатории ЂЅеллї, к ним присоединилс€ физик-теоретик ƒжон Ѕардин. ¬ этом содружестве Ѕ. выполн€л роль экспериментатора, который определ€л свойства и поведение исследуемых материалов и приборов. Ўокли выдвинул теоретическое предположение, что воздейству€ на ток электрическим полем от приложенного напр€жени€, можно получить усилитель с полевым воздействием. Ёто поле должно действовать аналогично тому полю, которое возникает на сетке триодного усилител€. √руппа создала много приборов, чтобы проверить теорию Ўокли, но все безрезультатно.

“ут Ѕардину пришла в голову мысль, что поле не может проникнуть внутрь полупроводника из-за сло€ электронов, расположенных на его поверхности. Ёто вызвало интенсивные исследовани€ поверхностных эффектов. ѕоверхности полупроводников были подвергнуты воздействию света, тепла, холода, они смачивались жидкост€ми (изолирующими и провод€щими) и покрывались металлическими пленками. ¬ 1947 г., когда группа глубоко разобралась в поведении поверхности полупроводников, Ѕ. и Ѕардин сконструировали прибор, в котором впервые про€вилось то, что позднее стало известно как транзисторный эффект. Ётот прибор, названный точечно-контактным транзистором, состо€л из кристалла германи€, содержащего небольшую концентрацию примесей. — одной стороны кристалла располагались два контакта из золотой фольги, с другой стороны был третий контакт. ѕоложительное напр€жение прикладывалось между первым золотым контактом (эмиттером) и третьим контактом (базой), а отрицательное напр€жение Ц между вторым золотым контактом (коллектором) и базой. —игнал, поступающий на эмиттер, оказывал вли€ние на ток в контуре коллектор Ц база. ’от€ этот прибор усиливал сигнал, как и было задумано, но принцип его работы не находил удовлетворительного объ€снени€, что вызвало новый тур исследований.

’от€ теори€ полупроводников во многом уже была разработана с помощью квантовой механики, предсказани€ этой теории еще не нашли адекватного количественного подтверждени€ в эксперименте. јтомы в кристаллах держатс€ вместе с помощью электронов, наиболее слабо св€занных со своими €драми. ¬ совершенном кристалле св€зи, как прин€то говорить, Ђнасыщеныї или Ђзаполненыї. Ёлектроны трудно оторвать, они с трудом перемещаютс€, что приводит к очень высокому электрическому сопротивлению. “акой кристалл представл€ет собой изол€тор. ќднако вкраплени€ чужеродных атомов, которые не вполне подход€т к данной структуре, привод€т либо к по€влению избыточных электронов, способных участвовать в электрическом токе, либо к дефициту электронов, известному как Ђдыркиї. ¬ математической модели дырки движутс€, как если бы они были положительно зар€женными электронами, хот€ и с другой скоростью. ‘актически дырки представл€ют собой места, покинутые электронами, и, следовательно, все выгл€дит так, как если бы дырки двигались в обратном направлении, в то врем€ как электроны двигаютс€ в пр€мом направлении, заполн€€ ранее пустые места и образу€ новые дырки там, откуда они ушли. ќказалось, что дл€ объ€снени€ действи€ транзистора нужно учитывать комплексное взаимодействие примесей разных видов и концентраций, локальный характер контактов между различными материалами и вклад, который дают в ток как электроны, так и дырки. ¬ажна€ роль дырок не была в должной мере предугадана заранее.

Ўокли предсказал, что прибор можно улучшить, заменив металлополупроводниковые контакты более качественными контактами между различными типами полупроводников, в одном из которых доминируют избыточные электроны (n-тип), а в другом дырки (p-тип). ”дачна€ модель, названна€ плоскостным транзистором, была сделана в 1950 г. ќна состо€ла из тонкого сло€ p-типа, расположенного Ц наподобие сандвича Ц между двум€ сло€ми n-типа с металлическими контактами в каждом слое. Ётот прибор работал именно так, как и предсказывал Ўокли. ѕлоскостные транзисторы стали широко использоватьс€ вместо точечно-контактных типов, поскольку их было легче изготовл€ть и они лучше работали. –аннюю идею Ўокли, транзистор с полевым воздействием, долго не удавалось осуществить, поскольку среди доступных материалов не было подход€щих. –аботающий полевой транзистор был построен на основе кристаллов кремни€, когда методы выращивани€ и очистки кристаллов достаточно далеко продвинулись вперед.

ѕодобно электронной лампе, транзисторы позвол€ют небольшому току, текущему в одном контуре, контролировать гораздо больший ток, текущий в другом контуре. “ранзисторы быстро вытеснили радиолампы всюду, за исключением тех случаев, где требуетс€ управл€ть очень большой мощностью, как, например, в радиовещании или в промышленных нагревательных радиочастотных установках. Ѕипол€рные транзисторы обычно используютс€ там, где требуетс€ высока€ скорость, так же как и в высокочастотных установках, где нет насто€тельной необходимости примен€ть электронные лампы. ѕолевые транзисторы Ц это основной тип транзисторов, используемых в электронных приборах. ≈го легче изготовл€ть, а энергии он потребл€ет даже меньше бипол€рного транзистора. ’от€ часть транзисторов еще делают из германи€, больша€ часть их изготовл€етс€ из кремни€, который более устойчив к воздействию высоких температур. — дальнейшим развитием технологии стало возможным располагать в одном кусочке кремни€ до миллиона транзисторов, и это число продолжает возрастать. ѕодобные кремниевые блоки служат основой дл€ быстрого развити€ современных компьютеров, средств св€зи и управлени€.

Ќобелевскую премию по физике за 1956 г. Ѕ. разделил с Ѕардином и Ўокли. ќни были награждены Ђза исследовани€ полупроводников и открытие транзисторного эффектаї. ¬ своей Ќобелевской лекции Ђѕоверхностные свойства полупроводниковї ("Surface Properties of Semiconductors") Ѕ. подчеркнул важность поверхностей, Ђгде происходит много, если не большинство, интересных и полезных €влений. ¬ электронике с большинством, если не со всеми, элементов контура св€заны неравновесные €влени€, происход€щие на поверхност€хї.

Ћучшие дн€

Ѕобби ћур. Ѕиографи€
ѕосетило:13471
Ѕобби ћур
ѕокор€юща€ пол€рные льды
ѕосетило:4824
јнна ўетинина
ћишель Ћегран. Ѕиографи€
ѕосетило:4158
ћишель Ћегран

ƒальнейшие исследовани€ Ѕ., посв€щенные свойствам полупроводников и их поверхностей, были чрезвычайно важны дл€ полевых транзисторов, которые очень чувствительны к поверхностным дефектам, и дл€ солнечных батарей, свойства которых определ€ютс€ электрическими свойствами поверхности.

¬ 1935 г. Ѕ. женилс€ на  ерен ƒжилмор, занимавшейс€ физической химией; у них был сын. ¬ 1957 г. она умерла, а через год Ѕ. женилс€ на Ёмме ƒжейн  ирш ћиллер. Ѕ. известен как человек пр€мой и искренний. —реди его увлечений Ц гольф, рыбна€ ловл€ и чтение книг.

—реди других наград Ѕ. можно назвать медаль —тюарта Ѕаллантайна ‘ранклиновского института (1952 г.), премию ƒжона —котта г. ‘иладельфии (1955 г.) и почетную награду выпускникам ќрегонского университета (1976 г.). ќн обладает п€тью почетными докторскими степен€ми, состоит членом Ќациональной академии наук и ѕочетного общества изобретателей, а также €вл€етс€ членом јмериканской академии наук и искусств, јмериканской ассоциации содействи€ развитию науки и јмериканского физического общества.




¬аш комментарий (*):
я не робот...

Ћучшие недели

ќснователь группы Boney M.
ѕосетило:12328
‘рэнк ‘ариан
јлла Ћарионова: ∆изнь как в сказке?
ѕосетило:20440
јлла Ћарионова
—оздатель лучшей снайперской винтовки
ѕосетило:10580
≈вгений ƒрагунов

ƒобавьте свою информацию

«десь
јдминистраци€ проекта admin @ peoples.ru