赫伯特·克勒默
赫伯特·克勒默 Herbert Kroemer | |
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| 出生 | 1928年8月25日 魏瑪共和國圖林根魏瑪 |
| 逝世 | 2024年3月8日（95歲） |
| 居住地 |  美國 |
| 國籍 |  德國 美國 |
| 母校 | 耶拿大學 哥廷根大學 |
| 知名於 | 半導體異質結構 |
| 獎項 |  諾貝爾物理學獎 (2000年) |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 物理 |
| 機構 | 聖塔芭芭拉加利福尼亞大學 科羅拉多大學博爾德分校 |
| 博士導師 | Fritz Sauter |
| 受影響自 | 弗里德里希·洪德 |
赫伯特·克勒默（德語：Herbert Kroemer，1928年8月25日—2024年3月8日），美籍德裔物理學家，2000年因將半導體異質結構發展應用於高速光電子元件中，而獲得諾貝爾物理學獎。
生平
[編輯]赫伯特·克勒默1928年出生在德國（當時處於威瑪共和國時期，但國號依舊為德意志帝國）魏瑪，父親是公務員，母親是家庭主婦，都來自技術工家庭，父母雖然沒有受過高等教育，但是希望赫伯特·克勒默能獲得最好的教育，他們並沒有為兒子制訂具體的學術方向，赫伯特·克勒默自己選擇了數學、物理和化學。1947年中學畢業後，他在耶拿大學學習物理學，曾聽過德國物理學家弗里德里希·洪德（Friedrich Hund）的課。他在柏林實習時，利用「空中橋樑」逃往了西德，並在哥廷根大學完成了關於電晶體中熱電子效應的理論物理學研究和博士論文，導師是德國物理學家里夏德·貝克（Richard Becker），1952年獲得博士頭銜。此後他將職業定位在物理學和半導體技術研究上。
克勒默先是在德國聯邦郵政中央通訊實驗室的一個半導體研究小組工作，並自稱為是一個「應用理論學者」。1954年他前往美國，工作於普林斯頓大學和帕羅奧圖的多家研究機構，1968年至1976年任科羅拉多大學博爾德分校（University of Colorado at Boulder，科羅拉多州博爾德縣）電子工程系教授。1976年，克勒默說服聖塔芭芭拉加利福尼亞大學的電子和計算機工程系，將有限的項目資金用於剛剛形成的化合物半導體技術，而不是投資發展主流的矽技術，這一決定使得聖塔芭芭拉加利福尼亞大學佔據了這一領域的領導地位。
研究
[編輯]克勒默的研究領域在當時都不是熱門的，但卻在幾年後顯現出其重要性。他在1950年代中期指出使用半導體異質結構能夠大大提高各種半導體元件的性能，並提出了可以實現吉赫（GHz）級頻率的異質結二極管的概念。1963年又提出了雙異質結構激光的概念，這是半導體激光的基礎和核心技術。這兩個概念遠遠超出了當時的研究水平，直至1980年代取向附生技術發展後才得以大量應用，並成為主流。克勒默2000年所獲得的諾貝爾物理學獎可以追溯到這些早期的論文，它們使得1980年代成為了「異質結構的時代」，異質結構繼續主導着化合物半導體，這不僅僅包括激光和發光二極管，還包括集成電路，並且威脅到了矽制集成電路技術的主流地位。
克勒默來到聖塔芭芭拉加利福尼亞大學後，將研究重心從理論轉移到了實驗領域，1970年代末成為分子束外延（MBE）研究領域的先驅。他先是製造和研究了新的合成材料，如磷化鎵（GaP）和矽基層上的砷化鎵，1985年後又將注意力集中到合成材料砷化銦（InAs）, 銻化鎵（GaSb）和銻化鋁（AlSb），並將基礎研究和未來元件開放相結合，其中一項重要的研究課題是超導半導體混合結構，砷化銦-銻化鋁材料由超導鈮電極連結，可以促使半導體內的超導。另一個研究方向是強電場下半導體內電子的傳輸，電子在偏能帶中振盪，這種結構適合於做振盪器，通常稱為Bloch振盪器，可以達到太赫茲（THz）級的頻率。
1990年代末起，克勒默又轉向純理論工作，繼續早期的研究，也開創了一些新的研究領域，如光子晶體中的電磁波傳播，納米結構物理學等。
赫伯特·克勒默和若雷斯·阿爾費羅夫因將半導體異質結構發展應用於高速光電子元件中，與發明集成電路的傑克·基爾比分享了2000年諾貝爾物理學獎。
他和查爾斯·基泰爾（Charles Kittel）合著的統計力學教科書Thermal Physics（ISBN 0716710889）在1980年出版至今仍廣為全球許多大學使用。
榮譽
[編輯]- 1973年，電氣電子工程師協會（IEEE），J.J.埃貝斯獎（J.J. Ebers Award）
- 1982年，國際砷化鎵及相關化合物研討會，海因里希-韋爾克-獎章（Heinrich-Welker-Medaille）
- 1983年，電氣電子工程師協會電子器件學會，國家講師獎（National Lecturer）
- 1986年，電氣電子工程師協會，傑克·默爾敦獎（Jack Morton Award）
- 1994年，洪堡研究獎
- 2000年，諾貝爾物理學獎
外部連結
[編輯]- University of California - Santa Barbara: Professor Herbert Kroemer.
- The Nobel Foundation: The Nobel Prize in Physics 2000 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）.
- The Nobel Foundation: Herbert Kroemer Autobiography （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）.
