沃尔特·布拉顿

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Walter Houser Brattain Nobel prize medal.svg
沃尔特·豪泽·布拉顿
162 × 227 Pixel
Walter Brattain (1902-1987)
出生 (1902-02-10)1902年2月10日
 大清福建省廈門廳
逝世 1987年10月13日(1987-10-13)(85歲)
 美國斯波坎
国籍  美國
母校 惠特曼学院
俄勒岡大學
明尼苏达大学
知名于 電晶體
奖项 Nobel prize medal.svg 诺贝尔物理学奖(1956年)
科学生涯
研究领域 物理学家发明家
机构 惠特曼学院
贝尔实验室
博士导师 约翰·托伦斯·泰特英语John Torrence Tate, Sr.

沃尔特·豪泽·布拉顿(又称沃尔特·布喇顿,英語:Walter Houser Brattain,1902年2月10日-1987年10月13日),美国近代物理学家,生於中國福建廈門。1947年與威廉·肖克利约翰·巴丁因發明電晶體的貢獻,获得1956年诺贝尔物理学奖

生平[编辑]

沃尔特·豪泽·布喇顿于1902年出生在大清福建省厦门厅(今,中国福建省厦门市)。其父母为美国夫妇罗斯·R·布拉顿和奥蒂莉娅·豪泽·布拉顿。据布喇顿自传所述,其父母一同毕业于惠特曼学院,罗斯当时在厦门的一所私立男校任教,奥蒂莉娅为优秀的数学家。1903年,还在襁褓中的布喇顿随父母返回美国,在华盛顿州的斯坎波生活了几年后,定居于托纳斯基特附近的牧场。

布喇顿的中学期间曾多次转学,最终进入惠特曼学院接受高等教育,师从本杰明·H·布朗和沃尔特·A·布拉顿,并于1924年获得物理学、数学双学士学位。布喇顿的同班同学沃克·布利克尼弗拉基米尔·罗詹斯基E·约翰·沃克曼在自己的领域都有杰出的贡献,并与布喇顿一起被称为“物理学四骑士”。布喇顿的弟弟,罗伯特·布拉顿,也成为了物理学家。

布喇顿于1926年从俄勒冈大学获得艺术硕士学位,并于1929年从明尼苏达大学获得哲学博士学位。在明尼苏达大学时期,布喇顿有幸在约翰·范扶累克的指导下从事新的量子力学的研究,其毕业论文由约翰·托伦斯·泰特指导,题目为《汞蒸汽中电子碰撞的激发效率和反常散射》。

沃尔特·布喇顿曾有两次婚姻。1935年他与化学家克伦·吉尔摩结婚并在1943年生下长子威廉姆·G·布拉顿。不幸的是克伦于1957年4月10日去世。1958年,布喇顿与已成为三个孩子的母亲的艾玛·简·米勒(即基尔希·米勒)结婚。

在20世纪70年代,布喇顿搬到华盛顿州西雅图并在那里度过余生。1987年10月13日,布喇顿因阿尔茨海默病逝世于西雅图的一家养老院,并在稍后埋葬于华盛顿州波默罗伊。

学术生涯[编辑]

在1928年與1929年他在位於首都華盛頓的國家標準技術研究所工作,並在1929年受雇於貝爾實驗室。 在第二次世界大戰爆發之前夕,布拉顿在貝爾實驗室關切的首先是鎢的表面物理,隨後是氧化銅半導體的表面。第二次世界大戰期間布拉顿貢獻自己的時間發展偵測潛水艇的方法在與國家防衛研究委員會的合約之下位於哥倫比亞大學

物理生涯[编辑]

戰後布拉顿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。

参考资料[编辑]