華特·布拉頓

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Walter Houser Brattain
華特·豪澤·布拉頓
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Walter Brattain (1902-1987)
出生(1902-02-10)1902年2月10日
 大清福建省同安縣
逝世1987年10月13日(1987歲-10-13)(85歲)
 美國斯波坎
國籍 美國
母校惠特曼學院
俄勒岡大學
明尼蘇達大學
知名於電晶體
獎項 諾貝爾物理學獎(1956年)
科學生涯
研究領域物理學家發明家
機構惠特曼學院
貝爾實驗室
博士導師約翰·托倫斯·泰特

華特·豪澤·布拉頓(又稱華特·布喇頓,英語:Walter Houser Brattain,1902年2月10日—1987年10月13日),美國近代物理學家,生於福建廈門。1947年與威廉·肖克利約翰·巴丁因發明電晶體的貢獻,獲得1956年諾貝爾物理學獎

生平

華特·豪澤·布喇頓於1902年出生在大清福建省同安縣(今,中國福建省廈門市)。其父母為美國夫婦羅斯·R·布拉頓和奧蒂莉亞·豪澤·布拉頓。據布喇頓自傳所述,其父母一同畢業於惠特曼學院,羅斯當時在廈門的一所私立男校任教,奧蒂莉亞為優秀的數學家。1903年,還在襁褓中的布喇頓隨父母返回美國,在華盛頓州的斯坎波生活了幾年後,定居於托納斯基特附近的牧場。

布喇頓的中學期間曾多次轉學,最終進入惠特曼學院接受高等教育,師從班傑明·H·布朗和華特·A·布拉頓,並於1924年獲得物理學、數學雙學士學位。布喇頓的同班同學沃克·布利克尼弗拉基米爾·羅詹斯基E·約翰·沃克曼在自己的領域都有傑出的貢獻,並與布喇頓一起被稱為「物理學四騎士」。布喇頓的弟弟,羅伯特·布拉頓,也成為了物理學家。

布喇頓於1926年從俄勒岡大學獲得藝術碩士學位,並於1929年從明尼蘇達大學獲得哲學博士學位。在明尼蘇達大學時期,布喇頓有幸在約翰·范扶累克的指導下從事新的量子力學的研究,其畢業論文由約翰·托倫斯·泰特指導,題目為《汞蒸汽中電子碰撞的激發效率和反常散射》。

華特·布喇頓曾有兩次婚姻。1935年他與化學家克倫·吉爾摩結婚並在1943年生下長子威廉姆·G·布拉頓。不幸的是克倫於1957年4月10日去世。1958年,布喇頓與已成為三個孩子的母親的艾瑪·簡·米勒(即基爾希·米勒)結婚。

在20世紀70年代,布喇頓搬到華盛頓州西雅圖並在那裡度過餘生。1987年10月13日,布喇頓因阿爾茨海默病逝世於西雅圖的一家養老院,並在稍後埋葬於華盛頓州波默羅伊。

學術生涯

1928年到1929年之間,他在首都華府國家標準技術研究所工作,1929年受僱於貝爾實驗室

第二次世界大戰爆發前夕,在貝爾實驗室的布拉頓首先研究的是鎢的表面,隨後是氧化銅半導體的表面。美國國防部科研委員會世界大戰期間聘請布拉頓,讓他於哥倫比亞大學發展偵測潛水艇的方法。

物理生涯

戰後布拉頓返回貝爾實驗室加入實驗室新成立的固態部門之內的半導體小組,威廉·肖克利是半導體小組的主管,早在1946年,肖克利初步開始研究半導體並嘗試製造一個實用的固態放大器。

純半導體的晶體(例如矽或鍺)在室溫下非常缺乏傳導載子,因為一個電子的能量十分地大於一個電子在如此的一塊晶體所能獲得的熱能量是為了佔據傳導能量階層。對半導體加熱可以激發電子進入傳導狀態,但更有實用價值的是藉由摻入雜質進去晶體以增加導電度,一塊晶體可能摻雜少量的元素有比半導體更多的電子,這些過量電子將自由的在晶體內移動穿梭,這樣的一塊晶體是一種N型半導體。一種是可能摻雜少量的元素到晶體內有比半導體更少的電子並且電子空缺,或電洞,將自由移動穿梭於晶體就像是帶正電荷的電子,這樣一塊已摻雜的晶體是一種P型半導體。

在半導體的表面,傳導帶的能量可以被改變,將增加或減少晶體的導電度。金屬與N型或P型半導體之間的接合面或兩種類型的半導體之間有不對稱的導電性質,並且半導體接合面可以因此被用於改變電流。在一個整流器,在低電阻方向施加電壓偏壓產生電流是一種順向偏壓,當偏壓於相對方向是一種反向偏壓。

在第二次世界大戰末期半導體整流器是已熟悉的裝置,肖克利希望製造一個新裝置能夠有可變的電阻並因此能當做放大器,他提議一個設計一個電場施加跨越半導體薄板的厚度,半導體的傳導性變化只藉由預期數量的小部分當電場被供應,約翰巴丁建議是由於電子在半導體表面能量狀態的存在。

參考資料