William Shockley

William Shockley

William Bradford Shockley (Londen, 13 Februarie 1910 – Stanford, 12 Augustus 1989) was 'n Brits/Amerikaanse fisikus en mede-uitvinder van die transistor saam met John Bardeen en Walter Brattain, waarvoor hy die Nobelprys vir Fisika in 1956 ontvang het.

Sy pogings om die nuwe transistorontwerp om die 1950's-1960's kommersieel te ontgin het gehelp om Silicon Valley as 'n konsentrasiegebied vir mikro-elektronika te vestig. Hy het later een van die voorste ondersteuners van eugenetika geword. Shockley sal deur baie onthou word vir sy rassistiese uitsprake.

Biografie

Shockley is in Londen gebore as die enigste kind van Amerikaanse ouers William Hillman Shockley en Mary Bradford. Sy pa was 'n mynbou-ingenieur en sy ma het ook in daardie veld gewerk en was die eerste vroulike Amerikaanse adjunk-mynlandmeter.

In 1913 het die gesin na die Verenigde State teruggekeer waar hy in die Kaliforniese dorp Palo Alto grootgeword het, waar hy ook sy opleiding ontvang het. In 1932 ontvang hy sy baccalaureusgraad (B.Sc.) van die California Institute of Technology. By die Massachusetts Institute of Technology het hy vastestoffisika onder professor John C. Slater gestudeer en sy Ph.D. in 1936 met sy tesis oor die energiebandstruktuur van natriumchloried.

Dieselfde jaar is hy deur Mervin Kelly by Bell Telephone Laboratories in Murray Hill aangestel, waar hy in die navorsingsgroep onder leiding van Clinton Davisson gewerk het. In 1955 het hy bedank uit sy pos as direkteur van die transistorfisika-afdeling om direkteur van die Shockley Halfgeleierlaboratorium, 'n afdeling van Beckman Instruments, in Mountain View te word vir die navorsingsontwikkeling en vervaardiging van nuwe transistors en ander halfgeleierkomponente. Agt werknemers het sy maatskappy, die sogenaamde verraderlike agt, verlaat en Fairchild Semiconductor gestig, die maatskappy wat die basis van Silicon Valley gevorm het, eintlik die vallei waar halfgeleiers met silikon gemaak word.

In 1963 is hy aangestel as die eerste Alexander M. Poniatoff Professor by Stanford-universiteit, 'n leerstoel in ingenieurswese en toegepaste wetenskap.

Terwyl hy nog 'n MIT-student was, het hy in Augustus 1933 met Iowan Jean Bailey getrou, met wie hy drie kinders gehad het. Dié huwelik het in egskeiding geëindig, waarna hy in 1955 met Emmy Lanning weer getrou het.

Soliede-toestand transistor

Bardeen, Shockley en Brattain gedurende 1948.      

Voor die Tweede Wêreldoorlog was Bell Labs reeds op soek na 'n meer robuuste alternatief vir vakuumbuise in die telefoonstelsel. Shockley het halfgeleiers nagevors, maar kon nie 'n werkende prototipe skep nie.

Voordat die groep wetenskaplikes 'n oplossing kon vind, het die Verenigde State by die Tweede Wêreldoorlog betrokke geraak en Shockley het 'n navorsingsleier in die vloot se anti-duikboot oorlogvoering geword. Hy het later na Europa en Asië gereis om B-29-eskaderspanne te help met die gebruik van radar. In 1945, na die oorlog, het Shockley na Bell Labs teruggekeer en kon halfgeleiernavorsing voortgaan.

Kort na die einde van die Tweede Wêreldoorlog het Bell Labs 'n vastestof-fisikagroep gevorm onder leiding van Shockley en chemikus Stanley Morgan - ander bydraers tot hierdie navorsingsgroep was John Bardeen en Walter Brattain, fisikus Gerald Pearson, chemikus Robert Gibney, elektroniese kenner Hilbert Moore en verskeie ander tegnici. Hulle taak was om 'n vastestof-alternatief vir die kwesbare vakuumbuisversterkers te vind. Die opkoms van langafstandtelefonie het 'n enorme behoefte aan robuuste en meer kompakte elektriese versterkers geskep. Weens sy ervaring in vastestoffisika was Shockley oortuig dat silikon-halfgeleiers – die volopste element in die aardkors na suurstof – die oplossing vir hierdie probleem was. Shockley se idee was om eksterne velde te gebruik om elektrone van die silikonoppervlak te trek, wat 'n elektriese stroom deur die silikon laat vloei. Tot sy frustrasie het dit keer op keer op onverklaarbare wyse misluk. Na meer as 'n jaar van mislukte pogings was dit Bardeen wat 'n insig gehad het dat die beweging van die elektriese stroom deur elektrone in die oppervlak van die halfgeleier gestop word.

Terwyl Shockley self op vroeë Kersvakansie gegaan het, het Bardeen en Brattain aan 'n nuwe stroombaan gewerk en op 23 Desember 1947 het hulle daarin geslaag om die eerste werkende puntkontaktransistor te demonstreer. Eers hierna is Shockley ingelig, wat ontsteld was dat hy uit hierdie belangrike deurbraak weggelaat is. Die volgende jaar het hy die eerste aansluitingstransistor ontwikkel.

Eugenetika

Gedurende die 1960's het Shockley begin belangstel in 'n omstrede onderwerp - eugenetika en die oorsprong van (menslike) intelligensie, veral die verhouding tussen ras en intelligensie-kwosiënt (IK).

Op grond van data van militêre IK-toetse het Shockley tot die gevolgtrekking gekom dat intelligensie oorerflik is. Hy het vasgestel dat mense van Afrika-afkoms minder intelligent was as dié van Kaukasiese (wit) afkoms. Sy hipotese van disgenetika het die onderwerp van intense en bitter debat in die Verenigde State geword. Verdere omstredenheid het gekom toe hy voorgestel het dat individue met 'n "IK" onder honderd vrywillige sterilisasie moet ondergaan (teen 'n fooi) en dat mans met 'n hoë "IK" as spermskenkers moet optree. Hy was self een van die skenkers van die spermbank vir genieë wat deur Robert Klark Grahams gestig is.

Wetenskaplikes op hierdie gebied het Shockley se hele ontleding as verkeerd beskou en sy gevolgtrekkings verwerp. Ander was woedend vir hom omdat hy sulke sienings in die openbaar uitgespreek het.

Erkenning

Benewens die Nobelprys vir Fisika in 1956, het Shockley verskeie ander belangrike pryse en toekennings ontvang, insluitend die Medalje vir Meriete in 1946 vir sy werk in die Oorlogsdepartement tydens die Tweede Wêreldoorlog, die Morris Leibmann-gedenkprys (1952) van die IRE , die Oliver Buckley-prys (1953) van die American Physical Society en die Cyrus B. Comstack-toekenning (1954) van die Nasionale Akademie van Wetenskappe. In 1963 ontvang hy die Holley-medalje van die American Society of Mechanical Engineers. Hy het die IEEE-erepenning in 1980 ontvang.

Time het hom as een van die 100 mees invloedryke mense van die twintigste eeu aangewys. Hy is in 1989 aan prostaatkanker dood.