John N. Shive

John N. Shive
John N. Shive demonstrerar sin vågmaskin i denna utbildningsfilm från 1959, Similarities in Wave Behavior riktad till studenter
Född	John Northrup Shive ( 1913-02-22 ) 22 februari 1913 Baltimore , Maryland , USA
dog	1 juni 1984 (1984-06-01) (71 år) Lincroft , New Jersey , USA
Nationalitet	amerikansk
Alma mater	Rutgers University ( BS ) , Johns Hopkins University ( PhD )
Känd för	Transistorutveckling Fototransistor Shive-vågsmaskin
Make	Helen Shive
Vetenskaplig karriär
Fält	Fysik
institutioner	Bell Labs
Influerad	William Shockley

John Northrup Shive (22 februari 1913 – 1 juni 1984) var en amerikansk fysiker och uppfinnare . Han gjorde anmärkningsvärda bidrag inom elektronikteknik och fasta tillståndsfysik under de första dagarna av transistorutveckling vid Bell Laboratories . I synnerhet producerade han experimentella bevis för att hål kunde diffundera genom bulk germanium , och inte bara längs ytan som tidigare trott. Detta banade vägen från Bardeen och Brattains punktkontakttransistor till Shockleys mer robusta korsningstransistor . Shive är mest känd för att han uppfann fototransistorn 1948 (en enhet som kombinerar ljuskänsligheten hos en fotodiod och strömförstärkningen hos en transistor), och för Shive-vågsmaskinen 1959 (en utbildningsapparat som användes för att illustrera vågrörelser).

tidigt liv och utbildning

John N. Shive föddes i Baltimore , Maryland , den 22 februari 1913 och växte upp i New Jersey. Shive tog examen från Rutgers University med en kandidatexamen i fysik och kemi 1934. Han tog också en doktorsexamen från Johns Hopkins University och lämnade in en avhandling Practice and theory of modulering av Geigerräknare 1939. Shive blev medlem i American Physical Society , en medlem av American Association for the Advancement of Science och var medlem av Phi Beta Kappa och Sigma Xi broderskap.

Vetenskaplig karriär

John N. Shive började på Bell Telephone Laboratories 1939. Shive arbetade först med fysisk forskning och utveckling av enheter, och senare med utbildning och träning. Efter pensioneringen från industrin arbetade han som adjungerad professor i fysik vid Georgian Court University . Det sfäriska soluret på campus, framför bokhandeln och bredvid biblioteket, är tillägnat hans minne.

Transistorutveckling

Den 30 januari 1948 upptäckte Shive att guldpläterade volframpunktkontakter på ett lager av p-typ germanium odlat på ett substrat av n-typ gav "en fantastisk triodeffekt". Den 13 februari upptäckte han också att en transistor bestående av bronskontakter på ytan av ett substrat av n-typ utan p-lager gav "förstärkningar upp till 40× i effekt!" Han utnyttjade denna upptäckt för att bygga en punktkontakttransistor med bronskontakter på fram- och baksidan av en tunn kil av germanium, vilket bevisade att hål kunde diffundera genom bulkgermanium och inte bara längs ytan som tidigare trott. Detta bekräftade William Shockleys idé att det skulle vara möjligt att bygga en kopplingstransistor, en idé som han hittills hade hållit hemlig för resten av teamet. Shockley erkände senare att lagets arbete var "blandning av samarbete och konkurrens". Han erkände också att han höll en del av sitt eget arbete hemligt tills hans "hand tvingades" av Shives framfart 1948.

Fototransistor

1948 uppfann Shive fototransistorn som använde en ljusstråle, istället för en tråd, som emitter för en punktkontakttransistor, vilket genererade hål som flödar till kollektorn. Bell Labs tillkännagav uppfinningen 1950. Fototransistorn användes så småningom i det rikstäckande direktuppringningssystemet .

Shive våg maskin

Denna Wave Machine-modell simulerar vågmaskinen som produceras av John Shive på Bell Laboratories och gjordes känd av PSSC Simple Waves -filmen. Maskinen består av 64 horisontella stänger svetsade till en axeltorsionsstång som är vinkelrät mot stängerna. Lägg märke till att vågen inverterar när den reflekteras från varje icke-fixerad ände.

Shive var en begåvad föreläsare och blev chef för utbildning och träning vid Bell Telephone Laboratories. Han var ansvarig för läroplanen och administrationen av utbildningsprogram som gavs till anställda på Bell Laboratories.

I denna nya roll uppfann han Shive-vågsmaskinen (även känd som Shive-våggeneratorn). Våggeneratorn illustrerar vågrörelser med hjälp av en serie stålstänger sammanfogade av en tunn torsionstråd som överför energi från en stav till nästa. Det höga tröghetsmomentet för varje stav säkerställer att vågen tar flera sekunder att korsa hela serien av stavar, vilket gör dynamiken lätt synlig. Rörelsen är analog med högfrekventa vågor som är osynliga för det mänskliga ögat, såsom elektromagnetiska vågor på en transmissionsledning. Våggeneratorn skulle kunna illustrera vågreflektion , stående vågor , resonans , partiell reflektion och impedansmatchning . Shive gjorde två pedagogiska filmer där han demonstrerade maskinen, Simple Waves and Similarities in Wave Behavior , och skrev en bok med samma namn som den senare.

Idag tillverkar Exploratorium Exhibit Services en storskalig version av maskinen för användning i vetenskapsmuseer och skolor.

Patent

Shive innehade flera patent inklusive selenlikriktare och tillverkningsmetod , direktuppvärmt termoelement , fotoresistiv översättningsanordning , selenlikriktare inklusive tellur och metod för att göra det, Apparat för och metod för behandling av selenlikriktare, halvledarfotoelektrisk anordning , konditionering av halvledaröversättare, halvledaröversättare . förstärkare och växelström .

Böcker

Shive skrev tre böcker under sin karriär, som började med The Properties, Physics, and Design of Semiconductor Devices (1959), en bok om halvledarenheter. Detta följdes av Similarities of Wave Behavior (1961), en bok utformad för att hjälpa högskoleprofessorer att lära studenter om vågor med hjälp av maskinen han uppfann. Hans sista bok, Similarities in Physics (1982), skrevs tillsammans med Robert L. Weber. Han var också en av redaktörerna för Transistor Technology, Volym 1.

Högsta betyg

John N. Shive var en stipendiat i American Physical Society och en senior medlem av Institute of Electrical and Electronics Engineers . Han var också ordförande i den rådgivande kommittén för Pre-College Physics Project vid American Institute of Physics .

Privatliv

Shive var gift med Helen Conner, och de två var föräldrar till Peter, Jonathan och Elaine. Från 1974 till 1984 var Shive fakultetslektor i fysik vid Georgian Court College i Lakewood, New Jersey. Han dog den 3 juni 1984 på Riverview Medical Center i Red Bank, New Jersey.

Utvalda verk

• JN Shive, Physical Review , vol. 75, sid. 318, 1949.
• JN Shive, Physical Review , vol. 75, sid. 689, 1949.
• JA Becker och JN Shive, "The Transistor – A New Semiconductor Amplifier," The Electrical Engineer ., vol 68, nr. 3, s. 215–221, mars 1949. doi : 10.1109/JPROC.1999.775422
• JN Shive, "The Properties of Germanium Phototransistors", JOSA, vol. 43, nr. 4, s. 239–243, 1953. doi : 10.1364/JOSA.43.000239
•   John N. Shive och Robert L. Weber, Similarities in Physics . New York, NY: Wiley, 1982. ISBN 978-0471897958 .

Vidare läsning

• William Shockley, "The path to the conception of the junction transistor", IEEE Transactions on Electron Devices , vol. 23, nr. 7, s. 597–620, juli 1976. doi : 10.1109/T-ED.1976.18463
• Charles Weiner, "How the transistor emerged", IEEE Spectrum , vol. 10, nr. 1, s. 24–33, januari 1973. doi : 10.1109/MSPEC.1973.5219559

externa länkar

• Diagram över en Shive-vågsmaskin
• Bilder av en Shive-vågmaskin i olika tillstånd
• Filmer av en Shive Wave Machine
• Open Source Physics Shive Wave Machine Model