Войти
| Уильям Шокли | |
|---|---|
 | |
| Родился | Уильям Брэдфорд Шокли младший . (1910-02-13) 13 февраля 1910. Большой Лондон, Англия,. Соединенное Королевство |
| Умер | 12 августа 1989 (1989- 08-12) (79 лет). Стэнфорд, Калифорния, США |
| Национальность | Американец |
| Alma mater | |
| Известен по |
|
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Учреждения | |
| Докторант | Джон С. Слейтер |
Уильям Брэдфорд Шокли-младший (13 февраля 1910 - 12 августа 1989) был лауреатом Нобелевской премии физик-победитель и изобретатель-первопроходец сказал, что «принес кремний в Кремниевую долину ». Он прославился пропагандой расистских взглядов.
Шокли был менеджером исследовательской группы в Bell Labs, в которую входили Джон Бардин и Уолтер Браттейн. Трое ученых были совместно награждены Нобелевской премией по физике 1956 года за «свои исследования полупроводников и открытие эффекта транзистора ». Частично в результате попыток Шокли коммерциализировать новую конструкцию транзисторов в 1950-х и 1960-х годах, калифорнийская «Кремниевая долина » стала рассадником инноваций в электронике.
В более поздние годы, пока Шокли был профессором электротехники в Стэнфордском университете, он начал посвящать себя пропаганде расизма и евгеники. Исследование 2019 года показало, что он был вторым (после Артура Дженсена ) спорным исследователем интеллекта среди 55 человек.
Шокли родился у американских родителей в Лондоне и с трехлетнего возраста вырос в родном городе своей семьи в Пало-Альто, Калифорния. Его отец, Уильям Хиллман Шокли, был горным инженером, зарабатывал себе на жизнь спекуляциями на шахтах и говорил на восьми языках. Его мать, Мэй (урожденная Брэдфорд), выросла на американском Западе, окончила Стэнфордский университет и стала первой женщиной-заместителем геодезиста в США.
Шокли получил степень бакалавра наук в Калифорнийском технологическом институте <290.>в 1932 году и докторскую степень в MIT в 1936 году. Название его докторской диссертации было «Электронные ленты в хлориде натрия», тема, предложенная его научным руководителем, Джоном С. Слейтером. После получения докторской степени Шокли присоединился к исследовательской группе, возглавляемой Клинтоном Дэвиссоном в Bell Labs в Нью-Джерси. Следующие несколько лет были для Шокли продуктивными. Он опубликовал ряд фундаментальных работ по физике твердого тела в Physical Review. В 1938 году он получил свой первый патент, «Устройство электронного разряда», на электронные умножители.
Когда разразилась Вторая мировая война, Шокли стал участвовать в исследование радара в Bell Labs в Манхэттене (Нью-Йорк ). В мае 1942 года он ушел из Bell Labs, чтобы стать директором по исследованиям в Группе операций по борьбе с подводными лодками Колумбийского университета. Это включало разработку методов противодействия тактике подводных лодок с помощью улучшенных методов сопровождения, оптимизации схемы глубинных бомб и так далее. Этот проект требовал частых поездок в Пентагон и Вашингтон, где Шокли встречался со многими высокопоставленными офицерами и правительственными чиновниками.
В 1944 году он организовал программу обучения пилотов бомбардировщиков B-29 использованию новых радарных бомбовых прицелов. В конце 1944 года он совершил трехмесячный тур по базам по всему миру, чтобы оценить результаты. За этот проект военный министр Роберт Паттерсон наградил Шокли медалью за заслуги 17 октября 1946 года.
В июле 1945 года военное министерство попросил Шокли подготовить отчет по вопросу о вероятных жертвах вторжения на материковую часть Японии. Шокли пришел к выводу:
Если исследование показывает, что поведение наций во всех исторических случаях, сравнимых с поведением Японии, на самом деле неизменно соответствовало поведению войск в бою, то это означает, что японцы мертвы и неэффективны во время поражение превысит соответствующий показатель для немцев. Другими словами, нам, вероятно, придется убить не менее 5-10 миллионов японцев. Это может стоить нам от 1,7 до 4 миллионов жертв, в том числе от 400 000 до 800 000 убитыми.
Этот отчет повлиял на решение США сбросить атомные бомбы на Хиросиму и Нагасаки, что ускорило безоговорочную капитуляцию Японии..
Шокли был первым физиком, предложившим логнормальное распределение для моделирования процесса создания научных исследований.
Вскоре после окончания войны в 1945 году Bell Labs сформировала группу физиков твердого тела, возглавляемую Шокли и химиком Стэнли Морганом, в которую входили Джон Бардин, Уолтер Браттейн, физик Джеральд Пирсон, химик Роберт Гибни, эксперт по электронике Гильберт Мур и несколько технических специалистов. Их задача заключалась в поиске твердотельной альтернативы хрупким стеклянным ламповым усилителям. Его первые попытки были основаны на идеях Шокли об использовании внешнего электрического поля на полупроводнике для воздействия на его проводимость. Эти эксперименты всякий раз терпели неудачу в самых разных конфигурациях и материалах. Группа замерла, пока Бардин не предложил теорию, в которой использовались поверхностные состояния, которые не позволяли полю проникать в полупроводник. Группа сменила фокус на изучение этих поверхностных состояний, и они собирались почти ежедневно для обсуждения работы. Взаимопонимание в группе было отличным, и они свободно обменивались идеями.
К зиме 1946 года у них было достаточно результатов, и Бардин представил статью о поверхностных состояниях в Physical Review. Браттейн начал эксперименты по изучению поверхностных состояний с помощью наблюдений, сделанных при освещении поверхности полупроводника ярким светом. Это привело к появлению еще нескольких статей (одна из которых написана в соавторстве с Шокли), в которых плотность поверхностных состояний оценивалась как более чем достаточная для объяснения неудачных экспериментов. Темп работ значительно ускорился, когда точечные контакты между полупроводником и проводниками стали окружать электролитами. Мур построил схему, которая позволяла легко изменять частоту входного сигнала. Наконец, они начали получать некоторые доказательства усиления мощности, когда Пирсон, действуя по предложению Шокли, приложил напряжение к капле бората гликоля, помещенной на P – n переход.
Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттейн. в Bell Labs, 1948 Адвокаты Bell Labs вскоре обнаружили, что принцип полевого эффекта Шокли был ожидаемым, и устройства, основанные на нем, были запатентованы в 1930 году Юлиусом Лилиенфельдом, который подал свой MESFET -подобный патент в Канаде 22 октября 1925 года. Хотя патент казался «несостоятельным» (он не мог работать), патентные поверенные основывали одну из своих четырех патентных заявок только на конструкции точечного контакта Бардина-Браттейна. Три других (представленных первыми) касались транзисторов на основе электролита, изобретателями которых были Бардин, Гибни и Браттейн.
Имени Шокли не было ни в одной из этих патентных заявок. Это разозлило Шокли, который считал, что его имя также должно быть указано в патентах, потому что работа была основана на его идее полевого эффекта. Он даже приложил усилия, чтобы патент был написан только на свое имя, и рассказал Бардину и Браттейну о своих намерениях.
Шокли, возмущенный тем, что его не включили в патентные заявки, тайно продолжил свою собственную работу по созданию другого своего рода транзистор на переходах вместо точечных контактов; он ожидал, что такой дизайн будет более рентабельным. Он считал, что точечный транзистор окажется хрупким и сложным в производстве. Шокли также был недоволен некоторыми частями объяснения того, как работает точечный транзистор, и подумал о возможности введения неосновных носителей.
13 февраля 1948 года другой член команды, Джон Н. Шайв, построил точечный транзистор с бронзовыми контактами на передней и задней части из тонкого клина из германия, доказав, что дыры могут диффундировать через объемный германий, а не только по поверхности, как считалось ранее. Изобретение Шайва послужило толчком для изобретения Шокли переходного транзистора. Спустя несколько месяцев он изобрел совершенно новый, значительно более прочный тип транзистора со слоистой или «сэндвич-структурой». Эта структура использовалась для подавляющего большинства всех транзисторов в 1960-х годах и превратилась в транзистор с биполярным переходом. Позже Шокли признал, что работа команды была «смесью сотрудничества и конкуренции». Он также признал, что хранил некоторые из своих работ в секрете до тех пор, пока его «рука не была вынуждена» наступлением Шайва в 1948 году. Шокли разработал довольно полное описание того, что он назвал «сэндвич-транзистором», и первое доказательство принципа было получено 7 апреля 1949 года.
Тем временем Шокли работал над своим magnum opus, Электроны и дыры в полупроводниках, который был опубликован в виде трактата на 558 страницах в 1950 году. Фолиант включал критические идеи Шокли о дрейфе и диффузии, а также дифференциальные уравнения, управляющие потоком электронов в твердотельных кристаллах. Также описывается уравнение диода Шокли. Эта основополагающая работа стала справочным материалом для других ученых, работающих над разработкой и улучшением новых вариантов транзистора и других устройств на основе полупроводников.
Это привело к его изобретению биполярного транзистора с переходным соединением ", о чем было объявлено на пресс-конференции 4 июля 1951 года.
В 1951 году он был избран членом Национальной академии наук (NAS). Ему был сорок один год; это было довольно молодо для таких выборов. Два года спустя он был избран лауреатом престижной Премии Комстока по физике от НАН, а также был удостоен многих других наград и наград.
Последовавшая известность, вызванная «изобретением транзистора», часто выдвигала Шокли на первый план, к большому огорчению Бардина и Браттейна. Однако руководство Bell Labs последовательно представляло всех трех изобретателей как команду. Хотя Шокли исправлял запись, в которой репортеры отдавали ему единственную заслугу в изобретении, в конечном итоге он привел в ярость и оттолкнул Бардина и Браттейна, по сути заблокировав им работу над соединительным транзистором. Бардин начал заниматься теорией сверхпроводимости и покинул Bell Labs в 1951 году. Браттейн отказался от дальнейшей работы с Шокли и был переведен в другую группу. Ни Бардин, ни Браттейн не имели особого отношения к разработке транзистора по прошествии первого года после его изобретения.
В 1956 году Шокли переехал из Нью-Джерси в Mountain View, Калифорния, чтобы основать Shockley Semiconductor Laboratory, чтобы жить поближе к своей больной пожилой матери в Пало-Альто, Калифорния. Компания, подразделение Beckman Instruments, Inc., была первым учреждением, работавшим над кремниевыми полупроводниковыми приборами в так называемой Кремниевой долине.
Шокли становился все более властным и параноиком. В одном хорошо известном инциденте он потребовал детектор лжи провести тесты, чтобы найти «виновника» после того, как секретарь компании получил незначительное порезы. После того, как он получил Нобелевскую премию в 1956 году, его поведение изменилось, о чем свидетельствует его все более авторитарный, неустойчивый и неудобный стиль управления. В конце 1957 года восемь исследователей Шокли, которые впоследствии стали известны как «предательская восьмерка », ушли в отставку после того, как Шокли решил не продолжать исследования полупроводников на основе кремния. Они продолжили формирование Fairchild Semiconductor, потери, от которой Shockley Semiconductor так и не оправилась. В течение следующих 20 лет более 65 новых предприятий в конечном итоге будут иметь связи сотрудников с Fairchild.
Группа из примерно тридцати коллег, которые встречались время от времени с 1956 года, снова встретились в Стэнфорде в 2002 году. вспомнить время, проведенное с Шокли, и его центральную роль в разжигании революции информационных технологий. Организатор группы сказал: «Шокли - это человек, который принес кремний в Кремниевую долину».
Будучи профессором электротехники в Стэнфордском университете, Шокли заинтересовался разрозненная область биологии, и он принял давно опровергнутые представления относительно расы и евгеники. Шокли стал думать об этом как о самой важной работе и поддерживал одержимость в последние дни своей жизни. Подобно псевдонаучному социальному дарвинизму, который поддерживался много десятилетий назад (включая президента-основателя Стэнфорда Дэвида Старра Джордана ), Шокли пытался утверждать, что более высокий уровень воспроизводства среди менее умных людей имел дисгенический эффект, и что падение среднего интеллекта в конечном итоге приведет к какому-то расплывчато описываемому «упадку». Например, в дебатах с психиатром Фрэнсис Кресс Вельсинг M.D. и на Линия огня с Уильямом Ф. Бакли-младшим. :
Мои исследования неизбежно приводят меня к мнению, что основная причина интеллектуального и социального дефицита американских негров является наследственной и расово-генетической. и, таким образом, не могут быть исправлены в значительной степени путем практического улучшения окружающей среды.
Новые взгляды Шокли были частично основаны на трудах психолога Сирила Берта и поддержаны Пионерский фонд. Шокли также предложил платить людям с IQ ниже 100 за добровольную стерилизацию..
Антрополог Роджер Пирсон защищал Шокли в самоизданной книге в соавторстве с Шокли. Университет Висконсина-Милуоки профессор Эдгар Г. Эппс утверждал, что «позиция Уильяма Шокли допускает расистские интерпретации».
В 1981 году Шокли подал иск о клевете в Атланте против Конституции Атланты после того, как научный обозреватель Роджер Уизерспун сравнил защиту Шокли программы добровольной стерилизации с нацистскими экспериментами над людьми. Дело дошло до суда три года. Шокли выиграл иск, но получил только один доллар в качестве компенсации за ущерб. Биограф Шокли, Джоэл Шуркин, писатель-научный сотрудник Стэнфордского университета в те годы, резюмирует это, говоря, что заявление было клеветническим, но репутация Шокли не имела большого значения к тому времени, когда суд вынес приговор. Шокли записал на пленку свои телефонные разговоры с журналистами, а затем отправил им стенограмму заказным письмом. В какой-то момент ему пришла в голову идея заставить их пройти простой тест по его работе, прежде чем обсуждать с ними предмет. Его привычка сохранять все свои бумаги (включая списки стирки) предоставляет исследователям обширную документацию о его жизни.
В возрасте 23 лет, еще будучи студентом, Шокли женился на Джин Бейли в августе 1933 г. В марте 1934 г. у пары родилась дочь Элисон. Шокли стал опытным скалолазом, часто посещая Шаванганк в долине реки Гудзон. Он первым проложил маршрут через выступ, известный как «Потолок Шокли», который остается одним из классических маршрутов для скалолазания в этом районе. Несколько путеводителей по скалолазанию изменили название маршрута на «Потолок» в 2020 году из-за разногласий, связанных с исследованиями Шокли в области евгеники. Шокли был популярен как оратор, лектор и фокусник-любитель. Однажды он «волшебным образом» создал букет роз в конце своего выступления перед Американским Физическим Обществом. В ранние годы он был также известен своими тщательно продуманными розыгрышами.
Шокли пожертвовал сперму в Repository for Germinal Choice, банк спермы основан Робертом Кларком Грэмом в надежде распространить лучшие гены человечества. Банк, названный в СМИ «банком спермы Нобелевской премии», утверждал, что имеет трех доноров, удостоенных Нобелевской премии, хотя Шокли был единственным, кто публично подтвердил свое пожертвование в банк спермы. Однако противоречивые взгляды Шокли принесли Репозитарию для выбора зародышей известность и, возможно, отговорили других лауреатов Нобелевской премии от сдачи спермы.
Когда Шокли сняли с поста директора Shockley Semiconductor, он поступил в Стэнфордский университет, где в 1963 году он был назначен Александром М. Понятовым профессором инженерных и прикладных наук, на этой должности он оставался до своей отставки в качестве почетного профессора в 1975 году.
Шокли умер от рака простаты в 1989 году в возрасте 79 лет. На момент смерти он почти полностью отдалился от большинства своих друзей и семьи, за исключением своей второй жены, бывшей Эмми Лэннинг ( 1913–2007). Его дети, как сообщается, узнали о его смерти из газет. Шокли похоронен в мемориальном парке Альта-Меса в Пало-Альто, Калифорния.
Шокли получил более девяноста патентов в США. Вот некоторые из них:
наблюдение, которое Уильям Шокли интерпретировал как подтверждение своей концепции этого переходного транзистораCS1 maint: ref = harv (ссылка )
Он вызвал еще большее презрение, когда предложил финансовое вознаграждение для генетически обездоленных если они вызвались на стерилизацию.CS1 maint: ref = harv (ссылка )
 | На сайте Wikimedia Commons есть СМИ, связанные с Уильямом Шокли. |
 | В Wikiquote есть цитаты, связанные с: Уильямом Шокли |
, включая его Нобелевскую лекцию 11 декабря 1956 г. Транзисторные технологии вызывают новые Физика