Fizyka LO Turek
Start
Nauczyciele
Nauczanie
Konkursy
Ciekawostki
Aktualności
Astronomia
Struktura materii
Doświadczenia domowe
Testy z fizyki
Spis treści i wyszukiwarka
Hosted by:
W kręgu fizyki LO Turek
« Poprzednia  Następna »
Nagrody 
Nagroda Nobla z fizyki w 2000 roku
Herbert Kroemer
Herbert Kroemer

Nagroda przypadła w udziale twórcom technologii, które są podstawą współczesnej rewolucji elektronicznej i informatycznej. Połowę nagrody otrzymali Żores Iwanowicz Alffierow (Rosja) i Heerbert Kroemer (Niemcy) za wynalezienie i rozwinięcie technologii tworzenia półprzewodnikowych heterostruktur, drugą połowę Jack S. Kilby (USA) za wkład w wynalezienie układu scalonego.

Żores Alfierow i Herbert Kroemer wynaleźli i rozwinęli technologię tworzenia półprzewodnikowych heterostruktur. Co to takiego? To inżynieria w skali atomowej, która polega na układaniu odpowiednio dobranych warstw atomowych jedna na drugiej, tak żeby całość spełniała różnorodne funkcje - tranzystora, lasera itp. Konstrukcja takich układów półprzewodnikowych przypomina więc kanapkę złożoną z wielu warstw atomów. Całość pichci się w bardzo kosztownych piecach, sterowanych oczywiście komputerami. Dokładny dobór składników, temperatury i ciśnienia jest tajemnicą.
Żores Alfierow
Żores Alfierow
Idea była prosta - zamiast szukać półprzewodnika o najlepszych własnościach, trzeba go sobie stworzyć, układając atomy warstwa po warstwie. A przy tym kolejne warstwy mogą różnić się własnościami. Tworzymy więc w ten sposób "sztuczny" kryształ o specjalnie dobranych cechach. Po raz pierwszy zaproponował to w drugiej połowie lat 50.
Herbert Kroemer, pracujący w Radio Corporation of America w Princeton wykazał teoretycznie, że tranzystor wykonany w takiej technologii świetnie nadawałby się do wzmacniaczy sygnałów wysokiej częstotliwości. Minęły dwie dekady, nim takie tranzystory powstały. W latach 80-tych znalazły się one w telefonach komórkowych i antenach satelitarnych, które odbierały szybkozmienny sygnał z satelitów.
Na początku lat 60-tych Kroemer i niezależnie Żores Iwanowicz Alfierow ze świetnego Instytutu im. Joffego w Leningradzie (dziś Petersburg) wpadli na pomysł, żeby taką, "kanapkę" z warstw atomowych zmusić do świecenia. W ten sposób półprzewodniki zaczęły świecić, powstały miniaturowe lasery. Nadawały się świetnie do przesyłania informacji w światłowodach, które stały się w ten sposób nową, bardziej pojemną siecią światowego obiegu informacji.
Jack Kiłby
Jack Kilby
Jack S. Kilby został nagrodzony za wynalezienie układu scalonego. Na jednej płytce krzemowej udało mu się umieścić kilka tranzystorów połączonych mikroobwodami. To był pierwszy krok do miniaturyzacji elektroniki, a w konsekwencji - do stworzenia procesora.
Zaczęło się od tranzystora. Jego odkrycie w 1948 r. (John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley dostali za to w 1956 r. Nagrodę Nobla) było po trosze przypadkiem, ale spełniło marzenia elektroników o małym wzmacniaczu, zbudowanym z kawałka ciała stałego. który mógłby zastąpić duże, powszechnie wówczas używane i pożerające masę energii wzmacniacze lampowe . Z czasem w skład obwodów wchodziło coraz więcej tranzystorów, oporników i kondensatorów, ale fizycznie brakowało już możliwości bezkonfliktowego połączenia ich ze sobą.
W lutym 1959 r. Jack Kilby z firmy Texas Instruments zgłosił patent opisujący, jak prosty obwód złożony z dwóch tranzystorów zrobić na jednym kawałku germanu. Tak narodził się układ scalony, zwany popularnie chipem.
układ scalony
Układ scalony
Półprzewodnikowa przyszłość.
Dziś mikroprocesory znajdują się nie tylko w komputerach, ale i w inteligentnych identyfikatorach, kartach do telefonu, które można powtórnie załadować impulsami, telefonach komórkowych, cyfrowych aparatach fotograficznych, konsolach do gier wideo, internetowych przystawkach do telewizorów. Sterują również działaniem telewizorów cyfrowych czy nowoczesnych samochodów.
W przyszłości mikroprocesor zadomowi się niemal wszędzie. Każdy będzie chciał mieć w domu "inteligentny" odkurzacz, kuchenkę mikrofalową czy klimatyzację. Mikroprocesorowe karty zastąpią legitymacje służbowe, karty parkingowe, a nawet dowody osobiste i paszporty.
Z kolei lasery półprzewodnikowe zapowiadają podobną rewolucję, jaką w elektronice była zmiana lamp elektronowych na tranzystor. Wkrótce można więc będzie konstruować zupełnie płaskie, półprzewodnikowe barwne ekrany telewizyjne i komputerowe. Półprzewodniki są na tyle tanie, że będzie się opłacało wszędzie instalować płaskie ekrany, np. jako znaki i tablice drogowe. Półprzewodniki będą też malowały kolory w drukarkach, skanerach i aparatach fotograficznych. Poza tym niebieskie lasery zastąpią czerwone w odtwarzaczach płyt kompaktowych i CD-ROM-ów. Dzięki krótszej długości fali za pomocą niebieskiego światła można zmieścić na płycie kilka razy więcej informacji.
« Poprzednia  Następna »
Nagrody