Walter Schottky studeerde niet alleen natuurkunde. Hij heeft het gebouwd. Deze Duitse natuurkundige, geboren in Zürich in 1886 en stervend in West-Duitsland in 1976, heeft zijn hele leven gewerkt aan het omzetten van abstracte vergelijkingen in de hardware die onze wereld aandrijft. Zijn naam is verbonden aan apparaten die je dagelijks gebruikt, zelfs als je het niet weet.
Hij behaalde doctoraten in techniek, technologie en natuurwetenschappen aan de Universiteit van Berlijn. Hij werkte onder Max Planck, een van de reuzen van de kwantumtheorie. Die opleiding vormde de weg voor een carrière die de kloof overbrugde tussen academisch onderzoek en industriële toepassing. Hij gaf les aan universiteiten in Würzburg en Rostock voordat hij in 1927 naar Siemens AG verhuisde. Hij bleef daar tot aan zijn dood. Bijna vijf decennia lang gaf hij vorm aan de toekomst van de elektronica vanuit een van de grootste industriële bedrijven ter wereld.
Hoe het Schottky-effect vacuümbuizen veranderde
De verschuiving begon in 1914. Schottky merkte iets vreemds op. De emissie van thermionen in een vacuümbuis gedroeg zich niet zoals verwacht. Het was onregelmatig. Hij identificeerde de oorzaak, een fenomeen dat nu bekend staat als het Schottky-effect. Dit was niet zomaar een kleine correctie op een leerboek. Het was een fundamenteel inzicht in hoe elektronen over energiebarrières bewegen.
Een jaar later, in 1915, vond hij de schermroosterbuis uit. Deze uitvinding verminderde de interne capaciteit, waardoor werking met een hogere frequentie mogelijk was. Het was destijds een groot probleem voor de radiotechnologie. In 1919 ging hij verder. Hij vond de tetrode uit. Dit was de eerste multigrid-vacuümbuis. Het gaf ingenieurs meer controle over de elektronenstroom, waardoor betere versterking en schakeling mogelijk was. Deze apparaten waren de voorlopers van moderne transistors. Voordat er chips waren, waren er buizen. En Schottky hielp bij het definiëren van hun grenzen.
Waarom halfgeleiders vandaag de dag voor u belangrijk zijn
De verbinding met moderne technologie gaat dieper dan vacuümbuizen. In zijn boek Thermodynamik uit 1929 was Schottky een van de eersten die het bestaan van elektronen-‘gaten’ in de valentiebandstructuur van halfgeleiders suggereerde. Dit concept staat nu centraal in de manier waarop we silicium begrijpen.
We vertrouwen voor alles op halfgeleiders. Je telefoon. Je laptop. De zonnepanelen op uw dak. Ze zijn allemaal afhankelijk van het manipuleren van ladingsdragers – elektronen en gaten. Schottky zag deze structuur eerder dan het grootste deel van het veld. Hij observeerde niet alleen; hij interpreteerde het kwantumgedrag van materialen op een manier die praktische engineering mogelijk maakte.
Hij keek ook naar kristalstructuren. In 1935 merkte hij op dat wanneer een ion van zijn plaats in een kristalrooster naar het oppervlak wordt verplaatst, het een vacature achterlaat. Dit defect wordt nu het Schottky-defect genoemd. Het is belangrijk omdat defecten in kristallen de elektrische geleidbaarheid kunnen veranderen. Als we weten waar deze vacatures vandaan komen, kunnen fabrikanten zuiverdere en betrouwbaardere halfgeleiders maken. Onvolkomenheden zijn niet alleen maar bugs. Het zijn functies die kunnen worden gecontroleerd of beperkt.
De Schottky-barrièrediode en impact in de echte wereld
De meest directe link naar uw huidige technologie is de Schottky-barrièrediode. In 1938 creëerde Schottky een theorie die het corrigerende gedrag verklaarde
