Walter Houser Brattain -Walter Houser Brattain

Walter Houser Brattain
Brattain.jpg
Brattain c.  1950
Doğmak ( 1902-02-10 )10 Şubat 1902
Xiamen, Fujian , Çin
Ölü 13 Ekim 1987 (1987-10-13)(85 yaşında)
Seattle, Washington , ABD
Milliyet Amerikan
gidilen okul Whitman Koleji
Oregon
Üniversitesi Minnesota Üniversitesi
Bilinen transistör
Akraba Robert Brattain (kardeşi)
Ödüller Stuart Ballantine Madalyası (1952)
Nobel Fizik Ödülü (1956)
Bilimsel kariyer
Alanlar Fizik , elektronik mühendisliği
kurumlar Whitman Koleji
Bell Laboratuvarları
Doktora danışmanı John Torrence Tate, Sr.

Walter Houser Brattain ( / ˈ b r æ t ən / ; 10 Şubat 1902 - 13 Ekim 1987), Bell Laboratuarlarında , bilim adamları John Bardeen ve William Shockley ile birlikte nokta temaslı transistörü Aralık ayında icat eden Amerikalı bir fizikçiydi. 1947. Buluşları için 1956 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaştılar. Brattain, hayatının çoğunu yüzey durumları üzerine araştırmalara adadı .

Walter, 1970'lerde, 1987'deki ölümüne kadar Walla Walla Country Club'ın aktif bir üyesiydi.

biyografi

Walter Brattain, Amoy (şimdi Xiamen ), Fujian , Qing Çin'de Amerikalı ebeveynler Ross R. Brattain ve Ottilie Houser Brattain'in çocuğu olarak doğdu . Ross R. Brattain, Çinli erkekler için özel bir okul olan Ting-Wen Enstitüsü'nde öğretmendi; Ottilie Houser Brattain yetenekli bir matematikçiydi. İkisi de Whitman Koleji mezunuydu . Ottilie ve bebek Walter 1903'te Amerika Birleşik Devletleri'ne döndüler ve Ross kısa bir süre sonra onu takip etti. Aile birkaç yıl Spokane, Washington'da yaşadı, daha sonra 1911'de Washington, Tonasket yakınlarındaki bir sığır çiftliğine yerleşti .

Brattain liseye Washington'da devam etti, bir yıl Seattle'daki Queen Anne Lisesi'nde , iki yıl Tonasket Lisesi'nde ve bir yıl Bainbridge Adası'ndaki Moran Erkekler Okulu'nda geçirdi . Brattain daha sonra Walla Walla, Washington'daki Whitman Koleji'ne katıldı ve burada Benjamin H. Brown (fizik) ve Walter A. Bratton (matematik) ile çalıştı. 1924'te Whitman'dan fizik ve matematik alanında çift anadal yaparak lisans derecesi aldı. Brattain ve sınıf arkadaşları Walker Bleakney , Vladimir Rojansky ve E. John Workman seçkin kariyerlere sahip olacaklardı ve daha sonra "fiziğin dört atlısı" olarak anılacaklardı. Brattain'in onu Whitman Koleji'nde takip eden kardeşi Robert da fizikçi oldu.

Brattain , 1926'da Eugene'deki Oregon Üniversitesi'nden Master of Arts ve Ph.D. 1929'da Minnesota Üniversitesi'nden Dr. Brattain, Minnesota'da John Hasbrouck Van Vleck altında kuantum mekaniğinin yeni alanını inceleme fırsatı buldu . John T. Tate tarafından yönetilen tezi, Cıva Buharında Elektron Etkisi ve Anormal Saçılma ile Uyarma Etkinliği idi .

Walter Brattain iki kez evlendi. İlk karısı kimyager Keren Gilmore'du. 1935'te evlendiler ve 1943'te William G. Brattain adında bir oğulları oldu. Keren Gilmore Brattain 10 Nisan 1957'de öldü. Ertesi yıl Brattain, üç çocuk annesi Bayan Emma Jane (Kirsch) Miller ile evlendi.

1970'lerde Seattle'a taşındı ve 13 Ekim 1987'de Alzheimer hastalığından ölene kadar orada yaşadı . Washington, Pomeroy'daki Şehir Mezarlığı'na gömüldü .

Bilimsel çalışma

1927'den 1928'e kadar Brattain , Washington DC'deki Ulusal Standartlar Bürosu için çalıştı ve burada piezoelektrik frekans standartlarının geliştirilmesine yardımcı oldu. Ağustos 1929'da Bell Telefon Laboratuvarlarında araştırma fizikçisi olarak Joseph A. Becker'a katıldı . İki adam , bakır oksit redresörlerinde ısı kaynaklı yük taşıyıcı akışı üzerinde çalıştı . Brattain, Arnold Sommerfeld'in bir konferansına katılabildi . Daha sonraki termiyonik emisyon deneylerinden bazıları, Sommerfeld teorisi için deneysel doğrulama sağladı . Ayrıca tungstenin yüzey durumu ve çalışma işlevi ve toryum atomlarının adsorpsiyonu üzerinde de çalıştılar. Brattain, bakır oksit ve silikonun yarı iletken yüzeyleri üzerindeki doğrultma ve foto-etki çalışmaları sayesinde, bir yarı iletkenin serbest yüzeyindeki foto-etkiyi keşfetti. Bu çalışma, Nobel ödül komitesi tarafından katı hal fiziğine yaptığı başlıca katkılardan biri olarak kabul edildi.

O zamanlar telefon endüstrisi, elektron akışını kontrol etmek ve akımı yükseltmek için vakum tüplerinin kullanımına büyük ölçüde bağımlıydı . Vakum tüpleri ne güvenilir ne de verimliydi ve Bell Laboratuvarları alternatif bir teknoloji geliştirmek istedi. 1930'ların başlarında Brattain, William B. Shockley ile bakır oksit kullanan bir yarı iletken amplifikatör fikri üzerinde çalıştı; bu, alan etkili bir transistör yaratmaya yönelik erken ve başarısız bir girişimdi . Bell'deki ve başka yerlerdeki diğer araştırmacılar da germanyum ve silikon gibi malzemeler kullanarak yarı iletkenlerle deneyler yapıyorlardı , ancak savaş öncesi araştırma çabası biraz gelişigüzeldi ve güçlü teorik temelden yoksundu.

II. Dünya Savaşı sırasında , hem Brattain hem de Shockley , Columbia Üniversitesi'ndeki Ulusal Savunma Araştırma Komitesi ile denizaltıların manyetik tespiti üzerine araştırmalara ayrı ayrı katıldılar . Brattain'in grubu , denizaltıların neden olduğu dünyanın manyetik alanındaki anormallikleri tespit etmek için yeterince hassas manyetometreler geliştirdi . Bu çalışmanın bir sonucu olarak, 1944'te Brattain bir manyetometre kafası tasarımının patentini aldı.

1945'te Bell Labs, özellikle katı hal fiziğinde iletişim teknolojileriyle ilgili temel araştırmalar yapmak üzere yeniden organize edildi ve bir grup oluşturdu. Alt bölümün oluşturulmasına araştırmadan sorumlu başkan yardımcısı Mervin Kelly tarafından yetki verildi . Disiplinlerarası bir grup, Shockley ve Stanley O. Morgan tarafından ortaklaşa yönetildi . Yeni gruba kısa süre sonra John Bardeen katıldı . Bardeen, 1930'larda John ve Walter'ı tanıtan Brattain'in kardeşi Robert'ın yakın arkadaşıydı. Sık sık birlikte briç ve golf oynadılar. Bardeen bir kuantum fizikçisiydi, Brattain malzeme biliminde yetenekli bir deneyciydi ve takımlarının lideri olan Shockley katı hal fiziğinde uzmandı.

İlk transistörün stilize edilmiş bir kopyası
John Bardeen , William Shockley ve Walter Brattain, Bell Laboratuvarlarında , 1948.

Zamanın teorilerine göre, Shockley'in ince bir şekilde silikonla kaplanmış ve metal bir plakaya yakın monte edilmiş bir silindir olan alan etkili transistörü çalışmalıydı. Brattain ve Bardeen'e bunun neden olmayacağını bulmalarını emretti. Kasım ve Aralık aylarında iki adam çeşitli deneyler yaparak Shockley'in cihazının neden güçlenmediğini belirlemeye çalıştı. Bardeen parlak bir teorisyendi; Brattain, eşit derecede önemli olarak, "yarı iletkenlerde neler yapabileceğinize dair sezgisel bir hisse sahipti". Bardeen, iletimdeki başarısızlığın, yük taşıyıcılarını hapseden yüzey durumundaki yerel varyasyonların sonucu olabileceğini kuramlaştırdı . Brattain ve Bardeen sonunda silikonun içine bir altın metal nokta iterek ve onu damıtılmış suyla çevreleyerek küçük bir amplifikasyon seviyesi yaratmayı başardılar. Silisyumun germanyumla değiştirilmesi, amplifikasyonu artırdı, ancak yalnızca düşük frekanslı akımlar için.

16 Aralık'ta Brattain, bir germanyum yüzeyi üzerinde birbirine yakın iki altın yaprak teması yerleştirmek için bir yöntem tasarladı. Brattain şunları bildirdi: "Bu çift nokta teması kullanılarak, 90 volta anotlanmış, elektrolit H2O'da yıkanmış ve daha sonra üzerinde bazı altın lekeleri buharlaştırılmış olan bir germanyum yüzeyiyle temas sağlandı. Altın kontaklar çıplak yüzey üzerine bastırıldı. . Her iki altın temas yüzeyi de güzel bir şekilde rektifiye edilmiş... Bir nokta ızgara, diğer nokta plaka olarak kullanıldı. Amplifikasyon elde etmek için ızgaradaki sapmanın (DC) pozitif olması gerekiyordu"

Bardeen tarafından açıklandığı gibi, "Altın nokta ile yapılan ilk deneyler, hemen germanyum bloğuna deliklerin yerleştirildiğini ve yüzeye yakın deliklerin yoğunluğunun arttığını gösterdi. Bu fenomeni açıklamak için emitör ve toplayıcı isimleri seçildi. Tek soru şuydu: eklenen deliklerin yükünün nasıl dengelendiği İlk düşüncemiz, yükün yüzey durumları tarafından dengelendiğiydi.Shockley daha sonra yükün yığındaki elektronlar tarafından dengelendiğini öne sürdü ve bağlantı transistör geometrisini önerdi... Brattain ve ben, her ikisinin de büyük olasılıkla nokta temaslı transistörde meydana geldiğini gösterdik."

23 Aralık 1947'de Walter Brattain, John Bardeen ve William B. Shockley , Bell Laboratories'deki meslektaşlarına çalışan ilk transistörü gösterdi. Küçük elektrik sinyallerini güçlendiren ve dijital bilgilerin işlenmesini destekleyen transistör, "modern elektroniğin anahtar sağlayıcısıdır". Üç adam 1956'da "yarı iletkenler üzerine araştırma ve transistör etkisinin keşfi için" Nobel Fizik Ödülü'nü aldı.

1947'de büyük bir atılım yapıldığına ikna olan Bell Laboratories, şimdi Yüzey Durumları Projesi olarak adlandırdığı şeye yoğun bir şekilde odaklandı . Başlangıçta, sıkı bir gizlilik gözlendi. Bell Laboratuarlarında dikkatle kısıtlanmış dahili konferanslar, Brattain, Bardeen, Shockley ve ilgili araştırmalara katılan diğerlerinin çalışmaları hakkında bilgi paylaştı. Bardeen ve Brattain tarafından nokta temaslı transistörün icadını kaydeden patentler tescil edildi. Purdue Üniversitesi'nde germanyumda direnç üzerine çalışan Ralph Bray ve Seymour Benzer'in benzer bir keşif yapıp Bell Laboratories'den önce yayınlayıp yayınlayamayacakları konusunda önemli bir endişe vardı .

30 Haziran 1948'de Bell Laboratuvarları, keşiflerini halka duyurmak için bir basın toplantısı düzenledi. Ayrıca yeni bilgilerin diğer kurumlarla özgürce paylaşıldığı açık bir politika benimsediler. Bunu yaparak, çalışmanın askeri bir sır olarak sınıflandırılmasından kaçındılar ve transistör teknolojisinin yaygın olarak araştırılmasını ve geliştirilmesini sağladılar. Bell Laboratuvarları, Eylül 1951, Nisan 1952 ve 1956'da yüzlerce bilim insanının katıldığı üniversite, sanayi ve askeri katılımcılara açık birçok sempozyum düzenledi. Uluslararası ve yerli firmaların temsilcileri katıldı.

Shockley, transistörün keşfi için tüm krediyi alması gerektiğine inanıyordu (ve belirtti). Bardeen ve Brattain'i yeni araştırma alanlarından, özellikle de Shockley'nin patentini aldığı bağlantı transistöründen aktif olarak dışladı . Shockley'nin kavşak transistörü teorisi, geleceğin katı hal elektroniğine giden yolu işaret eden "etkileyici bir başarıydı", ancak yapımının pratik olarak mümkün olması birkaç yıl alacaktı.

Brattain, CGB Garrett ve PJ Boddy ile çalışan Bell Laboratories içindeki başka bir araştırma grubuna transfer oldu. Yarı iletken davranışının altında yatan çeşitli faktörleri daha iyi anlamak için katıların yüzey özelliklerini ve "transistör etkisini" incelemeye devam etti. Bunu "tahammül edilemez bir durum" olarak nitelendiren Bardeen, 1951'de Illinois Üniversitesi'ne gitmek için Bell Laboratuvarlarından ayrıldı ve burada süperiletkenlik teorisi için sonunda ikinci bir Nobel Ödülü kazandı . Shockley 1953'te Bell Laboratories'den ayrıldı ve Beckman Instruments'ta Shockley Semiconductor Laboratory'yi kurmaya devam etti .

1956'da, üç adam ortaklaşa İsveç Kralı Gustaf VI Adolf tarafından "yarı iletkenler üzerine araştırma ve transistör etkisinin keşfi için" Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü . Bardeen ve Brattain, nokta temaslı transistörün keşfi için dahil edildi; Shockley, bağlantı transistörünün geliştirilmesi için. Walter Brattain, ödülden bahsedildiğinde, "Onuru kesinlikle takdir ediyorum. Hayatta bir şeyler yapmış olmak ve bunun için bu şekilde tanınmak büyük bir memnuniyet. Doğru yerde, doğru zamanda olmaktan ve birlikte çalışmak için doğru türden insanlara sahip olmaktan gelir." Üçü de birer ders verdi. Brattain Yarı İletkenlerin Yüzey Özellikleri hakkında , Bardeen Nokta Temaslı Transistöre Yönelik Yarı İletken Araştırması ve Shockley Transistör Teknolojisi Yeni Fiziği Uyandırıyor hakkında konuştu .

Brattain daha sonra PJ Boddy ve PN Sawyer ile canlı maddedeki elektrokimyasal süreçler üzerine birkaç makale üzerinde işbirliği yaptı. Oğlunun kalp ameliyatı olması gerektiğinden kan pıhtılaşmasıyla ilgilenmeye başladı . Ayrıca , canlı hücrelerin yüzeyini ve emilim süreçlerini incelemek için bir model olarak fosfolipid çift katmanlarını kullanarak Whitman kimya profesörü David Frasco ile işbirliği yaptı.

öğretim

Brattain , 1952'de Harvard Üniversitesi'nde misafir öğretim görevlisi olarak ve 1962 ve 1963'te misafir öğretim görevlisi olarak Whitman Koleji'nde ve 1963'te başlayarak misafir öğretim üyesi olarak ders verdi. 1967'de Bell Laboratories'den resmen emekli olduktan sonra, Whitman'da öğretmenliğe devam etti. 1972'de yardımcı doçent. 1976'da öğretmenlikten emekli oldu ama Whitman'da danışman olmaya devam etti.

Whitman'da Walter Brattain Bursları, "üniversiteye hazırlık çalışmalarında yüksek akademik mükemmellik elde etmiş öğrencilere giren" liyakat esasına göre verilir. Kabul için tüm başvuru sahipleri, dört yıl boyunca potansiyel olarak yenilenebilir olan burs için değerlendirilir.

Ödüller ve onurlar

Walter Brattain, katkılarından dolayı geniş çapta tanınmaktadır.

Referanslar

Dış bağlantılar