Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Мортон Пэниш
Родившийся( 1929-04-08 )8 апреля 1929 г. (92 года)
Бруклин, Нью-Йорк
ГражданствоАмериканец
Альма-матерУниверситет штата Мичиган
ИзвестенПолупроводниковые лазеры
Супруг (а)Эвелин Уолли Хаим (20 августа 1951 г.) [1]
ДетиСтивен Хаим Пэниш, Пол Уильям Пэниш, Дебора Фэй Пэниш [1]
НаградыC&C Prize , IEEE Мемориальная премия Морриса Н. Либмана ; член Национальной академии наук и Национальной инженерной академии [2]
Научная карьера
ПоляФизическая химия
УчрежденияНациональная лаборатория Окриджа , Avco , Bell Labs [2]
Тезис (1954)
ДокторантМакс Роджерс [3]

Мортон Б. Паниш (родился 8 апреля 1929 г.) - американский физик-химик, который вместе с Идзуо Хаяши разработал полупроводниковый лазер непрерывного действия при комнатной температуре в 1970 году. За это достижение он получил Киотскую премию в области передовых технологий в 2001 году.

Ранняя жизнь [ править ]

Мортон Пэниш родился в Бруклине 8 апреля 1929 года [1] [2] в семье Исидора Пэниш и Фанни Пэниш (урожденная Глассер) и вырос в Бруклине. Шесть лет спустя родился брат Пол. Он пошел в среднюю школу Эразмус Холл , которую окончил в 1947 году. В течение двух лет он учился в Бруклинском колледже , затем перешел в Денверский университет «из-за желания побыть наедине с собой, чтобы избавиться от сенной лихорадки, от которой я страдал в Нью-Йорке». , и потому что там был Гэри ". (Гэри Баден был одним из его лучших друзей в старшей школе. [1] )

Изначально Паниш специализировался на органической химии . На него сильно повлияла книга Поля де Крюифа « Охотники за микробами» , которую он прочитал в возрасте 12 лет , которая оставила у него впечатление, что научная карьера - это захватывающий; и на последнем году учебы в старшей школе у ​​него был учитель химии, который был аспирантом химии Колумбийского университета.. Паниш был очарован описанием учителем его докторской степени. работа, которая заключалась в синтезе новых органических соединений. Он познакомился со своей будущей женой Эвелин Хаим на уроке органической химии в Денверском университете. Однако его привлекала более математическая дисциплина физической химии, которую он считал более сложной, и, в конце концов, именно на ней он специализировался. Он окончил университет в 1950 году [3].

Паниш поступил в аспирантуру Университета штата Мичиган по специальности физическая химия и служение по органической химии. Его магистерская диссертация включала «серию измерений электрического дипольного поведения некоторых органических соединений», и он не считал ее очень сложной задачей. [3] Его наставником был Макс Роджерс, канадец и бывший ученик Лайнуса Полинга , а Роджерс руководил его докторской степенью. работа, которая была на межгалогенных соединениях. Эти соединения, используемые для переработки реакторного топлива, обладают высокой реакционной способностью и опасны, и после того, как Паниш завершил свои эксперименты, другой студент был тяжело ранен в результате взрыва. Паниш решил и дальше работать с менее опасными материалами. [3]

С 1954 по 1957 год работал в Панишем Oak Ridge National Laboratory в штате Теннесси, изучая химической термодинамики из расплавленных солей . Затем он переехал в Массачусетс и работал в отделе исследований и перспективных разработок AVCO Corporation . Основным контрактом этого подразделения с ВВС США была разработка аппаратов для вывода термоядерного оружия в атмосферу. Паниш не хотел заниматься этой работой, но правительство выделило 5% бюджета на фундаментальные исследования. С 1957 по 1964 год он работал над химической термодинамикой тугоплавких соединений, но затем решил уйти, потому что правительство прекратило финансирование фундаментальных исследований.[2] [3]

Bell Labs [ править ]

Смотрите также: Список полупроводниковых материалов

До работы в Ок-Ридже Паниш подал заявку в Bell Labs и получил отказ, но теперь они наняли его. Он начал работу в июне 1964 года в исследовательской лаборатории твердотельной электроники, группу, возглавляемую физиком Джоном Галтом. Он был частью отдела, работающего над полупроводниками III-V , соединениями, в которых объединены элементы из группы III и группы V периодической таблицы, например, арсенид галлия (GaAs). Он запланировал серию экспериментов, чтобы изучить контроль примесных элементов, которые определяют электрические свойства полупроводников. [3]

В 1966 году Галт попросил Паниша и Изуо Хаяши , физика из Японии, исследовать проблему, связанную с лазерными диодами . Первые такие лазеры, также известные как инжекционные лазеры , были независимо разработаны в 1962 году группами General Electric в Сиракузах и Скенектади, а также Исследовательским центром Томаса Дж. Ватсона при IBM и лабораторией Линкольна Массачусетского технологического института . [4]Эти ранние лазеры, в основном сделанные из цельного куска GaAs, требовали для работы высоких плотностей тока, поэтому они могли работать непрерывно только при очень низких температурах; при комнатной температуре они могли работать только доли секунды. Чтобы их можно было использовать в практической системе связи, они должны непрерывно работать при комнатной температуре. [3]

Решение проблемы было предложено теоретически Гербертом Кремером в 1963 году - лазер на двойном гетеропереходе, но не удалось предложить подходящие (согласованные по решетке) комбинированные полупроводники. Комбинация таких материалов, используемых для первых лазеров непрерывного действия, представляла собой GaAs (арсенид галлия) и арсенид алюминия-галлия. Идея заключалась в том, чтобы поместить материал, подобный GaAs, с меньшей шириной запрещенной зоны , между двумя слоями материала, такого как арсенид алюминия-галлия (твердый раствор AlAs и GaAs), который имел большую ширину запрещенной зоны; это ограничивало носители заряда и оптическое поле (свет) этим слоем, уменьшая ток, необходимый для генерации. [5] : 151Паниш и Изуо Хаяши независимо друг от друга разработали сначала лазер с одинарной гетероструктурой, а затем лазер с двойной гетероструктурой. Однако объявление о первом непрерывно работающем при комнатной температуре лазере с двойной гетероструктурой было опубликовано Жоресом Алферовым в 1970 году, за месяц до того, как Хаяши и Паниш опубликовали аналогичные результаты. Хотя между группой в Ленинграде и группой в Нью-Джерси был некоторый контакт, включая визит Алферова в лабораторию в Нью-Джерси, оба достижения были получены независимо. Паниш экспериментировал с изготовлением пластин с использованием новой формы жидкофазной эпитаксии.в то время как Хаяши тестировал свойства лазера. Паниш и Хаяши наблюдали то, что, по их мнению, могло быть работой CW на нескольких пластинах за несколько недель до их окончательной демонстрации. Это должно было подождать, пока лазер прослужит достаточно долго, чтобы получить полный график спектра генерации. В выходные в День поминовения в 1970 году, когда Паниш был дома, Хаяши попробовал диод, и он испустил непрерывный луч с температурой чуть более 24 градусов по Цельсию, и он смог построить полный спектр с помощью очень медленного оборудования, доступного в то время. . Он оставил записку на двери Паниша: «CW определенно !! в 24 ° C в 10:30 утра 1 июня 1970 года». Топ-менеджер, нарушив правила лаборатории, на радостях принес пару бутылок шампанского. [5] : 155

Лазеры, работающие при комнатной температуре, вскоре были продублированы в лабораториях RCA , Standard Telecommunication Laboratories и Nippon Electric Corporation ( NEC ). В течение следующих нескольких лет лазеры стали более долговечными и надежными. В Bell Labs работа по созданию практического устройства была поручена Барни ДеЛочу. Но в январе 1973 года ему сказали прекратить все работы над проблемой. Как он вспомнил, их точка зрения была такой: «У нас уже есть воздух, у нас уже есть медь. Кому нужна новая среда?» [5] : 157

Непрерывный полупроводниковый лазер направлял непосредственно к источникам света в волоконно-оптической связи , лазерных принтерах , считывателях штрих-кода и дисководах оптических дисков ; но в конечном итоге прибыль от этих технологий получили в основном японские предприниматели, а не AT&T. [6] : 252 [7]

После работы над лазерами с двойной гетероструктурой Паниш вместе с другими сотрудниками продолжал демонстрировать варианты лазерных структур в работе, проделанной до конца 1970-х годов, но основной упор в его работе до конца своей карьеры (до 1992 года) заключался в использовании новых возможностей. представлены использование согласованных по решетке полупроводниковых гетероструктур для других устройств (детекторов, транзисторов) и для исследования физики малых слоистых структур.

Работает [ править ]

Ниже приведены некоторые из основных работ Паниша: [2]

  • Hayashi, I .; Паниш, М .; Фой, П. (апрель 1969 г.). «Низкопороговый инжекционный лазер при комнатной температуре». Журнал IEEE по квантовой электронике . 5 (4): 211–212. Bibcode : 1969IJQE .... 5..211H . DOI : 10,1109 / JQE.1969.1075759 .
  • Паниш, МБ (1970). «Инжекционные лазеры с двойной гетероструктурой с порогом комнатной температуры до 2300 А / см²». Письма по прикладной физике . 16 (8): 326–327. Bibcode : 1970ApPhL..16..326P . DOI : 10.1063 / 1.1653213 .
  • Hayashi, I .; Паниш, М .; Фой, П. (1970). «Переходные лазеры, которые непрерывно работают при комнатной температуре». Письма по прикладной физике . 17 (3): 109. Bibcode : 1970ApPhL..17..109H . DOI : 10.1063 / 1.1653326 .
  • Hayashi, I .; Паниш, М .; Рейнхарт, Ф.К. (1971). "Лазеры инжекции на двойной гетероструктуре GaAs [одинарной связи] AlxGa1-xAs". Журнал прикладной физики . 42 (5): 1929. Bibcode : 1971JAP .... 42.1929H . DOI : 10,1063 / 1,1660469 .

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Паниш, Мортон. «Мортон Паниш (род. 8 апреля 1929 г.)» . Семьи Морта и Эвелин Паниш . Ancestry.com . Проверено 7 апреля 2014 года .
  2. ^ a b c d e "Мортон Б. Пэниш: Профиль" . Киотская премия . Фонд Инамори. Архивировано из оригинала 9 апреля 2014 года . Проверено 7 апреля 2014 года .
  3. ^ a b c d e f g "Мортон Б. Пэниш: Памятная лекция" (PDF) . Киотская премия . Фонд Инамори. Архивировано из оригинального (PDF) 17 апреля 2014 года . Проверено 7 апреля 2014 года .
  4. Перейти ↑ Coleman, JJ (1 сентября 2012 г.). «Разработка полупроводникового лазерного диода после первой демонстрации в 1962 году». Полупроводниковая наука и технология . 27 (9): 090207. Bibcode : 2012SeScT..27i0207C . DOI : 10.1088 / 0268-1242 / 27/9/090207 .
  5. ^ a b c Hecht, Джефф (2004). Город света: рассказ о волоконной оптике (Перем. И доп. Ред.). Оксфорд [ua]: Oxford Univ. Нажмите. С. 152–157. ISBN 9780195162554.
  6. ^ Джонстон, Боб (2000). Мы горели: японские предприниматели и создание электронной эры . Нью-Йорк: BasicBooks. ISBN 9780465091188.
  7. ^ "Мортон Б. Пэниш: CItation" . Киотская премия . Фонд Инамори. Архивировано из оригинала 8 апреля 2014 года . Проверено 7 апреля 2014 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Фотография Паниша (IEEE)