人物简介
德裔美国物理学家,2000年诺贝尔物理学奖得主,半导体异质结理论和器件先驱,提出"双异质结激光器"概念。
主要成就
详细介绍
赫伯特·克勒默1928年生于德国魏玛,1952年获德国哥廷根大学博士学位,后移民美国到加州大学圣巴巴拉分校任教。他是半导体异质结物理和器件的先驱,20世纪50-60年代提出半导体异质结双极晶体管概念和双异质结激光器概念,这些结构成为现代高速电子器件和光通信激光器的基础。他与阿尔费罗夫共同提出异质结在半导体光电子器件中的应用,二人分享2000年诺贝尔物理学奖(另一半给基尔比)。
主要成就
赫伯特·克勒默和若雷斯·阿尔费罗夫因将半导体异质结构发展应用于高速光电子元件中,与发明集成电路的杰克·基尔比分享了2000年诺贝尔物理学奖。其获奖动机是“for developing semiconductor heterostructures used in high-speed- and opto-electronics”(开发用于高速和光电子领域的半导体异质结构),并与若列斯·阿尔费罗夫共同分享了奖金的一半。克勒默在1957年提出了基于异质结构构建晶体管的设想,并发展了异质结双极晶体管(HBT)理论。1963年,他独立提出了双异质结构激光器的基本原理,这成为首个商业半导体激光器的基础。他的研究成果广泛应用于条码扫描器、CD播放器、光纤网络等现代技术领域。
克勒默的预见性还体现在对LED技术发展的判断上。他关于现代LED技术效率源于将电力转换成光的核心思想,以及一项重大技术突破将创造自身应用的预见,最终被证明极具前瞻性。在见证中村修二发明的高亮度蓝光LED后,克勒默评价其开创了“电灯泡时代结束后的新纪元”,并认为中村是突破氮化物蓝光LED技术的关键人物。克勒默在2006年评价中村的成就时表示:“我们不是在讨论如果把事情做得更好,而是做一些我们从来无法做到的事情。”
主要作品
《Selected Works of Professor Herbert Kroemer》收录了其传记、诺贝尔讲座、出版物列表、口述历史及再版文章等重要文献。
1983年,赫伯特·克勒默在《Surface Science》期刊(卷132,页码543-576)上发表了重要综述文章《Heterostructure devices: A device physicist looks at interfaces》(DOI: 10.1016/0039-6028(83)90561-7),系统讨论了异质结构器件中的界面物理问题。
科研成果
1963年,他提出了双异质结构激光的概念,是这一领域的先驱之一,他所提出的概念远远超出了当时在半导体领域的研究水平。八十年代时,这种理念和相应的技术才被大量应用开来。在到美国加利福尼亚大学从事实验研究之后,他研究出多种实用半导体技术,涵盖了高性能设备、材料研究、固态物理等诸多新兴领域。出色的研究成果曾为他赢得了多项国内外大奖。赫伯特·克勒默
半导体异质结构技术推动了多种器件的实际应用。所谓异质结构半导体,主要由很多不同带隙的薄层组成。通信卫星和移动电话基站等都采用了异质结构技术制造的快速晶体管。利用异质结构技术制造的激光二极管,也使光纤电缆传输因特网信息得以实现。半导体异质结构技术还可用于制造发光二极管,汽车刹车灯和交通灯等都用到发光二极管,常用的电灯在未来也有可能被发光二极管取而代之。
所获荣誉
1973年,电气电子工程师协会(IEEE),J.J.埃贝斯奖(J.J.Ebers Award)赫伯特·克勒默
1982年,国际砷化镓及相关化合物研讨会,海因里希-韦尔克-奖章(Heinrich-Welker-Medaille)
1983年,电气电子工程师协会电子器件学会,国家讲师奖(National Lecturer)
1986年,电气电子工程师协会,杰克·默尔敦奖(Jack Morton Award)
1994年,亚历山大-冯-洪堡研究奖(Alexander-von-Humboldt-Forschungspreis)
2000年,诺贝尔物理学奖
此外,赫伯特·克勒默还曾获IEEE荣誉勋章(IEEE Medal of Honor),以表彰其异质结构理论为高速晶体管、固态激光器等半导体应用奠定了基础,该理论是当今CD/DVD播放器、手机和激光笔等技术的根源、德国大十字勋章。
轶事趣闻
克勒默1963年关于双异质结激光器的开创性论文曾被《应用物理学快报》拒稿,后转投《电气与电子工程师学会会报》发表,但仍一度被学界忽视。克勒默是制造条形码扫描仪、CD机、激光打印机等技术的理论奠基者,但其理论在1960年代提出时曾受到嘲笑。克勒默以对学生要求严格、教学严厉而闻名,有时甚至会直言批评学生。克勒默不相信自己会获得诺贝尔奖。
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