Марк С. Лундстром - американский исследователь, педагог и писатель в области электротехники. Он известен своим вкладом в теорию, моделирование и понимание полупроводниковых устройств, особенно наноразмерных транзисторов [1] [2], а также как создатель nanoHUB , крупного онлайн-ресурса по нанотехнологиям. [3] [4] Лундстром Дон и Кэрол Scifres заслуженный профессор электротехники и вычислительной техники и исполняющим обязанности декана инженерного колледжа в Университете Пердью . [5]
Марк С. Лундстрем | |
---|---|
Национальность | Американец |
Известен | Модель нанотранзистора Лундстрема |
Награды | Член Национальной инженерной академии США (2009 г.); Научный сотрудник Института инженеров электроники и электротехники (1994 г.); Научный сотрудник Американского физического общества (2000 г.); Научный сотрудник Американской ассоциации развития науки (2006 г.); Премия Института инженеров по электротехнике и электронике Кледо Брунетти (2002 г.); Премия им. Леона К. Кирхмайера за высшее образование в области инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (2018 г.); Премия университетского исследователя Ассоциации полупроводниковой промышленности (2005 г.); Премия корпорации полупроводниковых исследований за выдающиеся достижения в области исследований (2002 г.); Премия Аристотеля корпорации полупроводниковых исследований (2010 г.); Премия Института инженеров по электротехнике и электронике имени Альдерта ван дер Зила (2009 г.); Премия Общества инженеров по электротехнике и радиоэлектронике в области образования (2006 г.); Премия Фредерика Эммонса Термана Американского общества инженерного образования (1993 г.); Премия Моррилла Университета Пердью (2012) |
Научная карьера | |
Поля | Электронные устройства и материалы |
Учреждения | Университет Пердью |
Докторант | Р. Дж. Шварц |
ранняя жизнь и образование
Лундстром родился и вырос в Александрии, штат Миннесота, и окончил среднюю школу в 1969 году. [6] Он получил степень BEE в Университете Миннесоты в 1973 году. [7] Будучи студентом бакалавриата, он познакомился с исследованиями, работая в университете. лаборатория Альдерта ван дер Зила . Лундстром получил степень MSEE в Университете Миннесоты в 1974 году за исследования устройств на поверхностных акустических волнах. Он был членом технического персонала в Hewlett Packard Corporation в Колорадо, где занимался разработкой процессов интегральных схем. [8] Лундстрем получил докторскую степень. в 1980 году получил степень бакалавра электротехники в Университете Пердью за исследования кремниевых солнечных элементов. Его научным руководителем был Ричард Дж. Шварц, изобретатель солнечного элемента с встречно-штыревым обратным контактом (IBC). [9] В 1980 году Лундстрем поступил в Университет Пердью.
Карьера
Исследование Лундстрема сосредоточено на понимании протекания тока в электронных устройствах. Он проводил исследования по теории, моделированию и численному моделированию переноса носителей заряда в полупроводниковых устройствах, особенно в устройствах с размерами в наномасштабе. [10] [11] [12] [13] [14] Он является автором книги " Основы перевозки грузовых автомобилей" (Addison-Wesley, 1990), второе издание которой (Cambridge Univ. Press, 2000) стало стандартным справочником. о транспорте носителей заряда в полупроводниках.
Самым важным вкладом Лундстрема является концептуальная модель нанотранзисторов, подкрепленная строгим численным моделированием и разработанная в его книгах « Основы нанотранзисторов» (World Scientific, 2017) и « Наноразмерные транзисторы - физика устройств, моделирование и моделирование» (Springer, 2006), а также многочисленные журнальные статьи. [15] [16] Он также внес свой вклад в понимание, моделирование и проектирование других полупроводниковых устройств. Его ранние работы были посвящены устройствам с гетероструктурами, а именно солнечным элементам [17] [18] [19] и биполярным транзисторам. [20] [21] [22] В 1994 году он вместе со своим учеником Грегом Лашем предложил использовать рециркуляцию фотонов для повышения эффективности солнечных элементов на основе GaAs [23] - концепция, которая позже позволила добиться рекордной эффективности в однопереходных солнечных элементах. [24] Его недавняя работа расширяет его подход к переносу электронов на перенос тепла фононами и связанный электротермический перенос, эффекты, которые важны при проектировании и анализе термоэлектрических устройств. [25] [26] [27] [28] [29]
В 1995 году вместе со своими коллегами Ниравом Кападиа и Хосе А.Б. Фортесом Лундстрем создал PUNCH - сетевой вычислительный центр Университета Пердью [30], который обеспечивал доступ к научным симуляциям через веб-браузер и был одним из первых примеров облачных вычислений. В качестве директора-учредителя финансируемой Национальным научным фондом Сети вычислительных нанотехнологий [31] Лундстром создал nanoHUB в 2000 году. NanoHUB превратился в крупный онлайн-ресурс по наноэлектронике, предлагающий исследователям, преподавателям и студентам онлайн-доступ к сложным симуляторам электронных устройств. а также образовательные ресурсы с открытым содержанием. [32] [33] Большинство из более миллиона посетителей nanoHUB в год получают доступ к его образовательным ресурсам. [34] Lundstrom является одним из основных разработчиков контента nanoHUB. Более 500 000 человек просмотрели его семинары, учебные пособия и курсы на nanoHUB.org. [35]
В 2012 году Лундстром запустил nanoHUB-U, чтобы предоставлять бесплатные короткие онлайн-курсы по темам, которые еще не были широко изучены. Цель nanoHUB-U - помочь студентам и работающим инженерам приобрести все необходимое для все более разнообразной электроники 21 века, не требуя при этом целого ряда предварительных условий. [36] В дополнение к nanoHUB-U, Лундстрем создал серию лекций « Уроки нанонауки » (World Scientific). Помимо добавления нового содержания в учебную программу, целью было переосмыслить то, как понимаются традиционные темы, чтобы работа от наномасштаба до системного масштаба была бесшовной и интуитивно понятной.
12 декабря 2019 года Лундстрем был назначен исполняющим обязанности декана инженерного колледжа Университета Пердью. [37]
Награды
Лундстрем - обладатель множества наград. Он был избран членом Национальной инженерной академии в 2009 году «За лидерство в области микроэлектроники и наноэлектроники благодаря исследованиям, инновационному образованию и уникальным приложениям киберинфраструктуры». [38] Он был избран научным сотрудником Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) в 1994 году и повышен до статуса пожизненного научного сотрудника в 2017 году. Лундстрем был избран членом Американского физического общества (APS) в 2000 году «За понимание физики транспортировка носителей в небольших полупроводниковых устройствах и разработка простых концептуальных моделей наноразмерных транзисторов ». [39] В 2006 году он был избран членом Американской ассоциации развития науки (AAAS) «За выдающийся вклад в области моделирования наноразмерных металлооксидных полевых транзисторов и за предоставление этих моделей пользователям во всем мире через Интернет ». [40] В 2014 году Лундстрем был включен в список самых влиятельных ученых в мире корпорации Thomson Reuters. [41]
Лундстрем получил две награды IEEE в области технических наук: премию IEEE Cledo Brunetti в 2002 г. «За значительный вклад в понимание и инновационное моделирование электронных устройств нанометрового размера» [42] и премию IEEE для аспирантов Леона К. Кирхмайера 2018 г. «За создание глобальное онлайн-сообщество для последипломного образования в области нанотехнологий, а также обучения, вдохновения и наставничества аспирантов ». [43] Вклад Лундстрема в полупроводниковую промышленность был отмечен премией Research Excellence Award от Semiconductor Research Corporation (2002) «За творческий и последовательный вклад в области физики устройств и моделирования наноразмерных МОП-транзисторов» [44] и Semiconductor Премия отраслевой ассоциации исследователям университетов (2005 г.). [45]
Лундстрем также получил награды за свой вклад в образование. Он был первым лауреатом Образовательной премии IEEE Electron Device Society в 2006 году. [46] В 2010 году Лундстрем получил премию Аристотеля от Semiconductor Research Corporation, которая отмечает выдающееся преподавание в самом широком смысле этого слова. [47] Он получил премию IEEE Aldert van der Ziel Award в 2009 году [48] и премию Фредерика Эммонса Термана от Американского общества инженерного образования в 1993 году.
Вклад Лундстрема также был признан Университетом Пердью. В 2012 году он получил премию Моррилла Университета Пердью, которая является высшей наградой, которую университет присуждает преподавателям в знак признания их вклада во все три аспекта университета, предоставляющего землю, - обучение, исследования и участие. [49] Лундстрем также получил награду AA Potter Best Teacher от Инженерного колледжа в 1996 году [50] и премию DD Ewing Teacher Award от Школы электротехники в 1995 году [51].
Книги
Основы перевозочного транспорта , Том. X из серии Modular on Solid State Devices, Addison-Wesley Publishing Co. Reading, MA, 1990. (Второе издание, изданное Cambridge University Press, октябрь 2000 г.) ISBN 978-0-521-63724-4
Наноразмерные транзисторы: физика, моделирование и симуляция (с Цзин Го), Спрингер, Нью-Йорк, 2006. ISBN 978-0-387-28002-8
Перенос, близкий к равновесию: основы и приложения (совместно с Чангук Чон), World Scientific, Сингапур, 2013. ISBN 978-981-4327-78-7
Основы нанотранзисторов World Scientific, Сингапур, 2017. ISBN 978-981-4571-72-2
Внешние ссылки
- Профиль университета Марка Лундстрома Purdue
- Страница исследовательской группы Марка Лундстрема
- Google Scholar
- nanoHUB
- nanoHUB-U
Рекомендации
- ^ "Марк Лундстрем - Вики по истории инженерии и технологии" . ethw.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ Лундстрем, Марк (сентябрь 2017 г.). Основы нанотранзисторов . Уроки нанонауки: серия конспектов лекций. 06 . МИРОВАЯ НАУЧНАЯ. DOI : 10,1142 / 9018 . ISBN 9789814571722.
- ^ «nanoHUB.org - Моделирование, образование и сообщество для нанотехнологий» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ Климек, Герхард; МакЛеннан, Майкл; Брофи, Шон П .; Адамс III, Джордж Б .; Лундстрем, Марк С. (сентябрь 2008 г.). "nanoHUB.org: Развитие образования и исследований в области нанотехнологий" . Вычислительная техника в науке и технике . 10 (5): 17–23. Bibcode : 2008CSE .... 10e..17K . DOI : 10,1109 / MCSE.2008.120 . ISSN 1521-9615 .
- ^ "Марк С. Лундстрем" . Электротехника и вычислительная техника - Университет Пердью . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ "Зал славы призывников" . Александрийский образовательный фонд . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Получатели награды за выдающиеся достижения | Награды и награды университета» . uawards.umn.edu . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Проф. Марк Лундстрем» . springer.com . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ Ламмерт, Мэриленд; Шварц, Р.Дж. (апрель 1977 г.). «Солнечный элемент с встречно-штыревым контактом: кремниевый солнечный элемент для использования в условиях концентрированного солнечного света». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 24 (4): 337–342. Bibcode : 1977ITED ... 24..337L . DOI : 10,1109 / Т-ED.1977.18738 . ISSN 0018-9383 .
- ^ Дай, Хунцзе; Лундстрем, Марк; Ван, Цянь; Го, Цзин; Джейви, Али (август 2003 г.). "Полевые транзисторы с баллистическими углеродными нанотрубками". Природа . 424 (6949): 654–657. Bibcode : 2003Natur.424..654J . DOI : 10,1038 / природа01797 . ISSN 1476-4687 . PMID 12904787 .
- ^ Рахман, А .; Цзин Го; Datta, S .; Lundstrom, MS (сентябрь 2003 г.). «Теория баллистических нанотранзисторов» . Транзакции IEEE на электронных устройствах . 50 (9): 1853–1864. Bibcode : 2003ITED ... 50.1853R . DOI : 10.1109 / TED.2003.815366 . ISSN 0018-9383 .
- ^ Лундстрем, М. (июль 1997 г.). "Элементарная теория рассеяния Si MOSFET". Письма об электронных устройствах IEEE . 18 (7): 361–363. Bibcode : 1997IEDL ... 18..361L . DOI : 10.1109 / 55.596937 . ISSN 0741-3106 .
- ^ Lundstrom, M .; Рен, З. (январь 2002 г.). "Существенная физика транспорта носителей в полевых МОП-транзисторах нанометрового масштаба" Транзакции IEEE на электронных устройствах . 49 (1): 133–141. Bibcode : 2002ITED ... 49..133L . DOI : 10.1109 / 16.974760 .
- ^ Франклин, Аарон Д .; Луизье, Матье; Хан, Шу-Джен; Тулевский, Георгий; Бреслин, Крис М .; Жиньяк, Линн; Lundstrom, Mark S .; Хенш, Вильфрид (2012-02-08). «Транзистор на углеродных нанотрубках размером менее 10 нм». Нано-буквы . 12 (2): 758–762. Bibcode : 2012NanoL..12..758F . DOI : 10.1021 / nl203701g . ISSN 1530-6984 . PMID 22260387 .
- ^ Анантрам, депутат; Lundstrom, MS; Никонов Д.Е. (сентябрь 2008 г.). «Моделирование наномасштабных устройств». Труды IEEE . 96 (9): 1511–1550. arXiv : cond-mat / 0610247 . DOI : 10,1109 / jproc.2008.927355 .
- ^ Го, Цзин; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк; Анантам, депутат (2004). «К многомасштабному моделированию транзисторов на углеродных нанотрубках». Международный журнал многомасштабной вычислительной инженерии . 2 (2): 257–276. DOI : 10.1615 / IntJMultCompEng.v2.i2.60 . ISSN 1543-1649 .
- ^ Лундстрем, Марк С. (май 1988 г.). «Аппаратная физика кристаллических солнечных элементов». Солнечные батареи . 24 (1-2): 91-102. DOI : 10.1016 / 0379-6787 (88) 90039-7 .
- ^ Ван, Сюйфэн; Хан, Мохаммад Райян; Грей, Джеффри Л .; Алам, Мухаммад Ашрафул; Лундстрем, Марк С. (апрель 2013 г.). «Дизайн солнечных элементов на основе GaAs, работающих близко к пределу Шокли – Кайссера». IEEE Journal of Photovoltaics . 3 (2): 737–744. DOI : 10,1109 / JPHOTOV.2013.2241594 . ISSN 2156-3381 .
- ^ Пышный, Грег; Лундстрем, Марк (май 1991). «Тонкопленочные подходы для высокоэффективных ячеек III – V». Солнечные батареи . 30 (1–4): 337–344. DOI : 10.1016 / 0379-6787 (91) 90066-X .
- ^ Lundstrom, MS (ноябрь 1986 г.). «Модель Эберса-Молла для гетероструктуры биполярного транзистора». Твердотельная электроника . 29 (11): 1173–1179. Bibcode : 1986SSEle..29.1173L . DOI : 10.1016 / 0038-1101 (86) 90061-4 .
- ^ Maziar, CM; Клаусмайер-Браун, Мэн; Lundstrom, MS (август 1986). «Предлагаемая структура для уменьшения времени прохождения коллектора в биполярных транзисторах AlGaAs / GaAs». Письма об электронных устройствах IEEE . 7 (8): 483–485. Bibcode : 1986IEDL .... 7..483M . DOI : 10.1109 / EDL.1986.26447 . ISSN 0741-3106 .
- ^ Додд, Пол; Лундстрем, Марк (1992-07-27). «Транспорт неосновных электронов в биполярных транзисторах с гетеропереходом InP / InGaAs» . Письма по прикладной физике . 61 (4): 465–467. Bibcode : 1992ApPhL..61..465D . DOI : 10.1063 / 1.107886 . ISSN 0003-6951 .
- ^ Пышный, Грег; Лундстрем, Марк (май 1991). «Тонкопленочные подходы для высокоэффективных ячеек III – V». Солнечные батареи . 30 (1–4): 337–344. DOI : 10.1016 / 0379-6787 (91) 90066-X .
- ^ Kayes, Brendan M .; Не, Хуэй; Твист, Роза; Spruytte, Sylvia G .; Рейнхардт, Франк; Кизиляллы, Исик Ц .; Хигаши, Грегг С. (июнь 2011 г.). «Эффективность преобразования 27,6%, новый рекорд для однопереходных солнечных элементов при 1 солнечном освещении». (: unav) : 000004–000008. DOI : 10,1109 / pvsc.2011.6185831 . ISBN 978-1-4244-9965-6.
- ^ Ким, Расеонг; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк С. (февраль 2009 г.). «Влияние размерности на работоспособность термоэлектрического устройства». Журнал прикладной физики . 105 (3): 034506–034506–6. arXiv : 0811.3632 . Bibcode : 2009JAP ... 105c4506K . DOI : 10.1063 / 1.3074347 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Чон, Чангук; Ким, Расеонг; Луизье, Матье; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (15 января 2010 г.). «О Ландауэре по сравнению с Больцманом и полной полосе по сравнению с эффективной массой оценки коэффициентов термоэлектрического переноса». Журнал прикладной физики . 107 (2): 023707–023707–7. arXiv : 0909.5222 . Bibcode : 2010JAP ... 107b3707J . DOI : 10.1063 / 1.3291120 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Чон, Чангук; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (май 2012 г.). «Теплопроводность объемного и тонкопленочного кремния: подход Ландауэра» . Журнал прикладной физики . 111 (9): 093708–093708–6. Bibcode : 2012JAP ... 111i3708J . DOI : 10.1063 / 1.4710993 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Чон, Чангук; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (апрель 2011 г.). «Полная дисперсия против модели Дебая оценки теплопроводности решетки с подходом Ландауэра» . Журнал прикладной физики . 109 (7): 073718–073718–8. Bibcode : 2011JAP ... 109g3718J . DOI : 10.1063 / 1.3567111 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Маассен, Джесси; Лундстрем, Марк (21 января 2015). «Устойчивый перенос тепла: от баллистического к диффузионному с законом Фурье». Журнал прикладной физики . 117 (3): 035104. arXiv : 1408.1631 . Bibcode : 2015JAP ... 117c5104M . DOI : 10.1063 / 1.4905590 . ISSN 0021-8979 .
- ^ "nanoHUB.org - Хронология промежуточного программного обеспечения nanoHUB" . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Поиск награды NSF: Награда № 0228390 - Сеть для вычислительных нанотехнологий» . www.nsf.gov . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ Климек, Герхард; МакЛеннан, Майкл; Брофи, Шон П .; Адамс III, Джордж Б .; Лундстрем, Марк С. (сентябрь 2008 г.). "nanoHUB.org: Развитие образования и исследований в области нанотехнологий" . Вычислительная техника в науке и технике . 10 (5): 17–23. Bibcode : 2008CSE .... 10e..17K . DOI : 10,1109 / MCSE.2008.120 . ISSN 1521-9615 .
- ^ Лундстрем, Марк; Климек, Герхард; Адамс, Джордж; МакЛеннан, Майкл (март 2008 г.). «HUB там, где сердце». Журнал IEEE Nanotechnology . 2 (1): 28–31. DOI : 10.1109 / MNANO.2008.920959 . ISSN 1932-4510 .
- ^ «nanoHUB.org - Использование: Обзор» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ "nanoHUB.org - Участники: Мнение: Марк Лундстрем" . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Группа: nanoHUB-U ~ FAQS» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ Сервис, Purdue News. «Purdue называет Марка Лундстрема исполняющим обязанности декана инженерного колледжа» . www.purdue.edu . Проверено 17 декабря 2019 .
- ^ "Доктор Марк С. Лундстрем" . Веб-сайт NAE . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ "APS Fellowship" . www.aps.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Избранные стипендиаты» . Американская ассоциация развития науки . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Мыслители Индианы составляют список« самых влиятельных умов »- инженерный колледж» . engineering.nd.edu . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «ПОЛУЧАТЕЛИ НАГРАДЫ IEEE CLEDO BRUNETTI» (PDF) . Проверено 10 августа 2019 года .
- ^ "ПОЛУЧАТЕЛИ НАГРАДЫ ВЫПУСКНИКА ПРЕПОДАВАТЕЛЯ IEEE LEON K. KIRCHMAYER" (PDF) . Проверено 9 августа 2019 года .
- ^ «Премия за техническое совершенство 2001 года - SRC» . www.src.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Премия университетского исследователя - SRC» . www.src.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Награда за образование - Общество электронных устройств IEEE» . eds.ieee.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Лауреат премии Аристотеля 2010 года - SRC» . www.src.org . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Марк Лундстрем получает награду IEEE Aldert van der Ziel» . Инженерный колледж - Университет Пердью . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Награды Моррилла - Офис Провоста - Университет Пердью» . www.purdue.edu . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Премия AA Potter Best Teacher» . Электротехника и вычислительная техника - Университет Пердью . Проверено 19 августа 2019 .
- ^ «Награды преподавательского состава» . Электротехника и вычислительная техника - Университет Пердью . Проверено 19 августа 2019 .