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沃尔特·布拉顿

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
 大清福建省同安县
逝世1987年10月13日(1987岁-10-13)(85岁)
 美国斯波坎
国籍 美国
母校惠特曼学院
俄勒冈大学
明尼苏达大学
知名于晶体管
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,英语:Walter Houser Brattain,1902年2月10日-1987年10月13日),美国近代物理学家,生于福建厦门。1947年与威廉·肖克利约翰·巴丁因发明晶体管的贡献,获得1956年诺贝尔物理学奖

生平

沃尔特·豪泽·布喇顿于1902年出生在大清福建省同安县(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·罗詹斯基和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

1928年到1929年之间,他在首都华府国家标准技术研究所工作,1929年受雇于贝尔实验室

第二次世界大战爆发前夕,在贝尔实验室的布拉顿首先研究的是钨的表面,随后是氧化铜半导体的表面。美国国防部科研委员会世界大战期间聘请布拉顿,让他于哥伦比娅大学发展侦测潜水艇的方法。

物理生涯

战后布拉顿返回贝尔实验室加入实验室新成立的固态部门之内的半导体小组,威廉·肖克利是半导体小组的主管,早在1946年,肖克利初步开始研究半导体并尝试制造一个实用的固态放大器。

纯半导体的晶体(例如硅或锗)在室温下非常缺乏传导载子,因为一个电子的能量十分地大于一个电子在如此的一块晶体所能获得的热能量是为了占据传导能量阶层。对半导体加热可以激发电子进入传导状态,但更有实用价值的是借由掺入杂质进去晶体以增加导电度,一块晶体可能掺杂少量的元素有比半导体更多的电子,这些过量电子将自由的在晶体内移动穿梭,这样的一块晶体是一种N型半导体。一种是可能掺杂少量的元素到晶体内有比半导体更少的电子并且电子空缺,或电洞,将自由移动穿梭于晶体就像是带正电荷的电子,这样一块已掺杂的晶体是一种P型半导体。

在半导体的表面,传导带的能量可以被改变,将增加或减少晶体的导电度。金属与N型或P型半导体之间的接合面或两种类型的半导体之间有不对称的导电性质,并且半导体接合面可以因此被用于改变电流。在一个整流器,在低电阻方向施加电压偏压产生电流是一种顺向偏压,当偏压于相对方向是一种反向偏压。

在第二次世界大战末期半导体整流器是已熟悉的装置,肖克利希望制造一个新装置能够有可变的电阻并因此能当做放大器,他提议一个设计一个电场施加跨越半导体薄板的厚度,半导体的传导性变化只借由预期数量的小部分当电场被供应,约翰巴丁建议是由于电子在半导体表面能量状态的存在。

参考资料


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