Вальтер Шотткі не просто вивчав фізику. Він її створив. Народившись у Цюріху в 1886 році і померши в Західній Німеччині в 1976 році, цей німецький фізик присвятив своє життя тому, щоб перетворювати абстрактні рівняння на апаратне забезпечення, яке живить наш світ. Його ім’я пов’язане з пристроями, якими ви користуєтеся щодня, навіть якщо не знаєте про це.
Він отримав докторські ступені в галузі інженерії, технологій та природничих наук у Берлінському університеті. Він працював під керівництвом Макса Планка, одного з гігантів квантової теорії. Ця освіта підготувала ґрунт для кар’єри, яка подолала розрив між академічними дослідженнями та промисловим застосуванням. Він викладав в університетах Вюрцбурга та Росток, перш ніж у 1927 році перейшов до компанії Siemens AG. Він лишався там до кінця своїх днів. Майже п’ять десятиліть формував майбутнє електроніки зсередини однієї з найбільших промислових компаній світу.
Як ефект Шоттки змінив вакуумні лампи
Зрушення почалося 1914 року. Шоттки помітив щось дивне. Випускання термоіонів у вакуумній лампі поводилося не так, як очікувалося. Це було нерегулярно. Він виявив причину – явище, нині відоме як ефект Шоттка. Це була не просто незначна поправка до підручника. Це було фундаментальне розуміння того, як електрони рухаються через енергетичні бар’єри.
Через рік, в 1915 році, він винайшов екранну лампу. Цей винахід знизило внутрішню ємність, що дозволило працювати на більш високих частотах. Це мало велике значення для радіотехніки на той час. 1919 року він пішов далі. Він винайшов зошит. Це була перша багатоелектродна вакуумна лампа. Вона дала інженерам більший контроль над потоком електронів, забезпечивши краще посилення та перемикання. Ці устрою були попередниками сучасних транзисторів. До появи чіпів були лампи. І Шотткі допоміг визначити їхні межі.
Чому напівпровідники важливі для вас сьогодні
Зв’язок із сучасними технологіями йде глибше, ніж вакуумні лампи. У своїй книзі 1929 року «Термодинаміка» (Thermodynamik*) Шоттки був одним із перших, хто припустив існування електронних «дірок» у структурі валентної зони напівпровідників. Це поняття тепер є центральним у тому, як ми розуміємо кремній.
Ми покладаємось на напівпровідники у всьому. Ваш телефон. Ваш ноутбук. Сонячна панель на даху. Усі вони залежать від маніпуляцій із носіями заряду – електронами та дірками. Шоттки побачив цю структуру раніше, ніж більшість у цій галузі. Він не просто спостерігав; він інтерпретував квантову поведінку матеріалів таким чином, що уможливило практичну інженерну справу.
Він також вивчав кристалічні структури. У 1935 році він помітив, що коли іон зміщується зі свого місця в кристалічній решітці до поверхні, він залишає вакансію. Цей дефект тепер називається дефектом Шоттка. Це має значення, тому що дефекти кристалів можуть змінювати електричну провідність. Знання того, звідки беруться ці вакансії, допомагає виробникам створювати чистіші та надійніші напівпровідники. Недосконалості – це не просто помилки. Це особливості, які можна контролювати чи пом’якшувати.
Діод Шоттки та реальний вплив
Прямий зв’язок з вашою поточною технологією – це діод Шоттки (бар’єрний діод Шоттки). У 1938 році Шоттки створив теорію, що пояснює випрямляючу поведінку
