Walter Schottky hat nicht nur Physik studiert. Er hat es gebaut. Dieser 1886 in Zürich geborene und 1976 in Westdeutschland verstorbene deutsche Physiker verbrachte ein Leben lang damit, abstrakte Gleichungen in die Hardware zu verwandeln, die unsere Welt antreibt. Sein Name hängt an Geräten, die Sie täglich verwenden, auch wenn Sie ihn nicht kennen.
Er promovierte in Ingenieurs-, Technik- und Naturwissenschaften an der Universität Berlin. Er arbeitete unter Max Planck, einem der Giganten der Quantentheorie. Diese Ausbildung bereitete den Grundstein für eine Karriere, die die Lücke zwischen akademischer Forschung und industrieller Anwendung überbrückte. Er lehrte an den Universitäten Würzburg und Rostock, bevor er 1927 zur Siemens AG wechselte. Dort blieb er bis zu seinem Tod. Fast fünf Jahrzehnte lang gestaltete er die Zukunft der Elektronik in einem der größten Industrieunternehmen der Welt.
Wie der Schottky-Effekt Vakuumröhren veränderte
Der Wandel begann im Jahr 1914. Schottky bemerkte etwas Seltsames. Die Emission von Thermionen in einer Vakuumröhre verhielt sich nicht wie erwartet. Es war unregelmäßig. Er identifizierte die Ursache, ein Phänomen, das heute als Schottky-Effekt bekannt ist. Dies war nicht nur eine kleine Korrektur an einem Lehrbuch. Es war eine grundlegende Erkenntnis darüber, wie sich Elektronen über Energiebarrieren bewegen.
Ein Jahr später, 1915, erfand er das Siebgitterrohr. Diese Erfindung reduzierte die interne Kapazität und ermöglichte so einen Betrieb mit höherer Frequenz. Das war damals eine große Sache für die Funktechnik. 1919 ging er noch einen Schritt weiter. Er erfand die Tetrode. Dies war die erste Multigrid-Vakuumröhre. Es gab den Ingenieuren mehr Kontrolle über den Elektronenfluss und ermöglichte eine bessere Verstärkung und Schaltung. Diese Geräte waren die Vorgänger moderner Transistoren. Bevor es Chips gab, gab es Röhren. Und Schottky half dabei, ihre Grenzen zu definieren.
Warum Halbleiter heute für Sie wichtig sind
Die Verbindung zur modernen Technologie geht tiefer als Vakuumröhren. In seinem 1929 erschienenen Buch „Thermodynamik“ war Schottky einer der ersten, der die Existenz von Elektronenlöchern in der Valenzbandstruktur von Halbleitern vermutete. Dieses Konzept ist heute von zentraler Bedeutung für unser Verständnis von Silizium.
Wir verlassen uns bei allem auf Halbleiter. Dein Telefon. Dein Laptop. Die Sonnenkollektoren auf Ihrem Dach. Sie alle beruhen auf der Manipulation von Ladungsträgern – Elektronen und Löchern. Schottky sah diese Struktur vor dem Großteil des Feldes. Er beobachtete nicht nur; Er interpretierte das Quantenverhalten von Materialien auf eine Weise, die praktische Ingenieurskunst ermöglichte.
Er befasste sich auch mit Kristallstrukturen. Im Jahr 1935 bemerkte er, dass ein Ion, wenn es von seinem Platz im Kristallgitter an die Oberfläche verschoben wird, eine Lücke hinterlässt. Dieser Defekt wird heute Schottky-Defekt genannt. Dies ist wichtig, da Defekte in Kristallen die elektrische Leitfähigkeit verändern können. Wenn Hersteller wissen, woher diese offenen Stellen kommen, können sie reinere und zuverlässigere Halbleiter herstellen. Unvollkommenheiten sind nicht nur Fehler. Dabei handelt es sich um Funktionen, die kontrolliert oder abgeschwächt werden können.
Die Schottky-Barriere-Diode und ihre Auswirkungen in der Praxis
Die direkteste Verbindung zu Ihrer aktuellen Technologie ist die Schottky-Barrierediode. Im Jahr 1938 entwickelte Schottky eine Theorie zur Erklärung des gleichrichtenden Verhaltens
