Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из модели Кейна )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Что касается хирурга, обратитесь к Эвану О'Нилу Кейну .

Эван О'Нил Кейн (23 декабря 1924 г. - 23 марта 2006 г.), известный в своих публикациях как Э. О. Кейн, был физиком, который установил некоторые из основных представлений о теории полупроводников , которые сейчас используются в бытовой и другой электронике. Он был одним из основных разработчиков теории возмущений k · p, которая используется для расчета зонных структур.

Родословная [ править ]

Семья Кейна имела долгую историю в США. Его великий, двоюродный дядя, Элиша Кент Кейн , был известным исследователем Арктики, написавшим популярные книги о своих путешествиях в 1850-х годах. Его прадед Томас Лейпер Кейн , основавший город Кейн, штат Пенсильвания , был генералом гражданской войны в США. Он также помогал с подземной железной дорогой и успешно убедил администрацию Бьюкенена не вступать в войну с мормонами в Солт-Лейк-Сити . Дед Кейна, которого также звали Эван О'Нил Кейн , был врачом, который был так очарован идеей местной анестезии.что он хирургическим путем удалил собственный аппендикс, чтобы показать его эффективность.

Жизнь [ править ]

Эван О'Нил Кейн родился 23 декабря 1924 года [1] [2] [3] в городе Кейн, штат Пенсильвания . Его отец, Томас Лейпер Кейн, умер в 1933 году от спинномозгового менингита , которому предшествовала скарлатина . Позже он переехал с матерью и братьями и сестрами в Дейтона-Бич, Флорида , где он оставался до окончания средней школы.

Карьера [ править ]

Кейн был студентом Принстонского университета и прервал свое образование, чтобы служить в армии во время Второй мировой войны . Он окончил Принстонский университет в 1948 году и отправился прямо в Корнельский университет, чтобы учиться на докторскую степень по физике, которая была присуждена в 1953 году за экспериментальный проект, связанный с технологией электронных ламп . Затем доктор Кейн присоединился к исследовательской лаборатории General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк. Там он начал вносить свой вклад в теоретические основы новой тогда области полупроводников.исследовать. Полупроводники быстро вытеснили электронные лампы и теперь используются в большинстве компьютеров и электронных устройств. Он широко публиковался в научных журналах. Возможно, его самая известная статья была опубликована в 1956 году по методике расчета структуры твердых тел. [4] Этот метод называется методом k · p для расчета зонной структуры. Он до сих пор используется как теоретическими, так и экспериментальными исследователями твердого тела.

Кейн покинул General Electric в 1959 году, чтобы присоединиться к Hughes Aircraft в Калифорнии, а затем перешел в отдел теоретической физики в Bell Laboratories в Мюррей-Хилл, Нью-Джерси в 1961 году. Он продолжил свои исследования в области полупроводников в Bell Labs, на стыке экспериментальной и теоретической физики. пока AT&T не распалась. Затем он работал в BellCore, пока не вышел на пенсию в 1984 году.

Личная жизнь [ править ]

Эван О'Нил Кейн женился на Энн Басслер в 1950 году в родном городе Анны Ланкастере, штат Пенсильвания . Они прожили вместе более 40 лет в Нью-Провиденс, штат Нью-Джерси , где вырастили троих детей и написали в соавторстве одну газету. [5] Помимо отличия в качестве физика, доктор Кейн был преданным отцом, а затем и дедушкой, и постоянно увлекался хобби, включая изучение языков, греблю на каноэ и бег на длинные дистанции. В 1974 году он занял второе место в стране в категории марафонцев от 50 и выше. Он провел большую часть своей жизни, работая в сфере ухода за младенцами, малышами и маленькими детьми, включая своих внуков и церковную группу. Он скончался в 2006 году в возрасте 81 года. Причиной смерти стали вторичные осложнения.миелопролиферативное заболевание и миелодисплазия . [1] [3] После его смерти он был кремирован, а его прах был похоронен в церкви Христа в Саммите, штат Нью-Джерси . [3] Среди потомков Кейна в настоящее время трое детей (Рут Элизабет Кейн, ныне Рут Кейн-Левит, 11 декабря 1952 года; Дэниел О'Нил Кейн, род 22 декабря 1954 года; Марта Люсиль Кейн, ныне Марта Кейн Сэвидж, родилась 28 июня 1957 года) , шесть внуков (один, Келли Роберт Сэвидж , умерла) и трое правнуков. [ необходима цитата ]

Модель Кейна [ править ]

Кейн использовал метод возмущений k · p для определения того, что стало известно как модель Кейна или гамильтониан Кейна структуры энергетических зон полупроводников. [6] Кейн гамильтониан описывает валентные зоны и зоны проводимости в зр 3 соединенных полупроводников: в группе IV, II-V и II-VI полупроводники. Эта публикация 1957 года все еще занимает видное место в научной литературе и учебниках более чем через 50 лет после ее открытия (у статьи около 3377 цитирований [7], несмотря на то, что современные индексы цитированиязаниженное количество цитирований статей, опубликованных до середины 1990-х годов). Эта модель сейчас часто цитируется в книгах, где она обсуждается, особенно в книге Юа и Кардоны « Основы полупроводников» . [8]

В своей книге по методу k · p Вун и Виллатцен [9] посвятили несколько глав объяснению моделей Кейна. Они отмечают, что подход квазивырожденной теории возмущений Кейна хорошо работал для полупроводников с малой шириной запрещенной зоны . Кейн улучшил предыдущие модели валентной зоны, добавив зону самой низкой проводимости. Позднее эта модель была расширена, чтобы учесть непараболичность таких материалов, как арсенид галлия (GaAs). Модель объясняет, по сути, большинство материалов, используемых в полупроводниковой технологии. Теоретическая литература, описывающая электронику и оптические отклики этих полупроводников, в значительной степени полагается на эту модель, как и очень активная область квантовой физики. явления в кристаллических структурах ограниченного размера.

Избранные публикации [ править ]

  • Кейн, Э. О. (1956). "СТРУКТУРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ ИЗ ГЕРМАНИЯ И КРЕМНИЯ Р-ТИПА." Журнал физики и химии твердого тела 1 (1-2): 82-99. (цитируется 721 [7] )
  • Кейн, Э. О. (1957). «ПОЛОСНАЯ СТРУКТУРА АНТИМОНИДА ИНДИА». Журнал физики и химии твердого тела 1 (4): 249-261. (цитируется 3377 [7] )
  • Кейн, EO (1959). «ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИЙ ПОДХОД К СТРУКТУРЕ ПОЛОС». Журнал физики и химии твердого тела 8: 38-44. (цитируется 28 [7] )
  • Кейн, EO (1959). «ЗЕНЕР ТУННЕЛИРОВАНИЕ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ». Журнал физики и химии твердого тела 12 (2): 181-188. (цитируется 749 [7] )
  • Кейн, EO (1961). «ТЕОРИЯ ТУННЕЛИРОВАНИЯ». Журнал прикладной физики 32 (1): 83- &. (цитируется 778 [7] )
  • Кейн, EO (1963). "ПОДХОД THOMAS-FERMI К СТРУКТУРЕ ЛЕНТЫ НЕЧИСТЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ". Physical Review 131 (1): 79- &. (цитируется 691 [7] )
  • Кейн, EO (1967). «РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ПАРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ КРЕМНИЯ». Physical Review 159 (3): 624- &. (цитируется 481 [7] )
  • Чандрасекхар М., Кардона М. и Кейн Е.О. (1977). "ВНУТРИЗОННОЕ РАМАН-РАССЕЯНИЕ СВОБОДНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ В ТЯЖЕЛЫХ ЛЕГЕННЫХ Н-СИ" Physical Review B 16 (8): 3579-3595. (цитируется 66 [7] )
  • Кейн, Е.О. и А.Б. Кейн (1978). «ПРЯМОЙ РАСЧЕТ ФУНКЦИЙ ГУНЬЕРА - СИСТЕМЫ ЗНАЧЕНИЙ». Physical Review B 17 (6): 2691-2704. (цитируется 53 [7] )
  • Барафф, Г.А., Э.О. Кейн и М. Шлютер (1980). «ТЕОРИЯ КРЕМНИЙ ВАКАНСИИ - СИСТЕМА АНДЕРСОНА ОТРИЦАТЕЛЬНО-U». Physical Review B 21 (12): 5662-5686. (цитируется 447 [7] )

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Отделы ежедневного издания Physics Today" .
  2. ^ "Некролог Эвана О 'Нила Кейна". Физика сегодня . 2013. DOI : 10,1063 / pt.4.2301 .
  3. ^ a b c «Похороны Брэдли и сына» .
  4. Перейти ↑ Kane, EO (1956). «Энергетическая зонная структура в германии и кремнии p-типа». Журнал физики и химии твердого тела . 1 (1–2): 82–99. Bibcode : 1956JPCS .... 1 ... 82K . DOI : 10.1016 / 0022-3697 (56) 90014-2 .
  5. ^ EO Kane и AB Kane, "Прямое вычисление функций Ванье; Si валентные зоны, Physical Review B, 1978
  6. Перейти ↑ Kane, EO (1957). «Зонная структура антимонида индия». Журнал физики и химии твердого тела . 1 (4): 249–261. Bibcode : 1957JPCS .... 1..249K . DOI : 10.1016 / 0022-3697 (57) 90013-6 .
  7. ^ a b c d e f g h i j k Статистика цитирования получена из Google Scholar , 28 февраля 2017 г.
  8. ^ Питер Ю. Ю и Мануэль Кардона, "Основы полупроводников, физики и свойств материалов", Springer, ISBN 978-3-642-00709-5 (печать) 978-3-642-00710-1 (онлайн) 
  9. ^ Лок К. Лью Ян Вун и Мортен Виллатцен, "Метод КП" Электронные свойства полупроводников, Springer, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 2009. doi : 10.1007 / 978-3-540-92872-0