Morton B. Panish

Morton Panish
Född	( 1929-04-08 ) 8 april 1929 Brooklyn, New York
Medborgarskap	amerikansk
Alma mater	Michigan State University
Känd för	Halvledarlasrar
Make	Evelyn Wally Chaim (20 augusti 1951)
Barn	Steven Chaim Panish, Paul William Panish, Deborah Faye Panish
Utmärkelser	C&C-priset , IEEE Morris N. Liebmann Memorial Award ; ledamot av National Academy of Sciences och National Academy of Engineering
Vetenskaplig karriär
Fält	Fysisk kemi
institutioner	Oak Ridge National Laboratory , Avco , Bell Labs
Avhandling	(1954)
Doktorand rådgivare	Max Rogers

Morton B. Panish (född 8 april 1929) är en amerikansk fysikalisk kemist som tillsammans med Izuo Hayashi utvecklade en halvledarlaser med kontinuerliga rumstemperaturer 1970. För denna prestation delade han Kyotopriset i avancerad teknologi 2001.

Tidigt liv

Morton Panish föddes i Brooklyn den 8 april 1929 till Isidore Panish och Fanny Panish (född Glasser) och växte upp i Brooklyn. En bror, Paul, föddes sex år senare. Han gick på Erasmus Hall High School och tog examen 1947. I två år gick han på Brooklyn College , och flyttade sedan till University of Denver "på grund av en önskan att vara på egen hand, för att komma bort från hösnuva jag led av i NY , och för att Gary var där." (Gary Baden var en av hans bästa vänner på gymnasiet.)

Från början specialiserade Panish sig på organisk kemi . Han hade blivit starkt influerad av en bok han läste vid 12 års ålder, Microbe Hunters av Paul de Kruif , som lämnade honom med intrycket att en vetenskaplig karriär är spännande; och under sitt sista år på gymnasiet hade han en vikarierande lärare för kemi som var en kemistudent från Columbia University . Panish var fascinerad av lärarens beskrivning av sin doktorsexamen. arbete, som innebar att syntetisera nya organiska föreningar. Han träffade sin blivande fru, Evelyn Chaim, i en klass i organisk kemi vid Denver University. Han attraherades dock av den mer matematiska disciplinen fysikalisk kemi, som han tyckte var mer utmanande, och i slutändan var det detta han specialiserade sig på. Han tog examen 1950.

Panish skrev in sig på forskarskolan vid Michigan State University , med huvudämne i fysikalisk kemi och minor i organisk kemi. Hans masteruppsats involverade en "serie mätningar av det elektriska dipolbeteendet hos vissa organiska föreningar", och han ansåg det inte särskilt utmanande. Hans rådgivare var Max Rogers, en kanadensare och tidigare elev till Linus Pauling , och Rogers övervakade hans Ph.D. fungerade också, vilket var på interhalogenföreningar . Dessa föreningar används för att bearbeta reaktorbränslen och är mycket reaktiva och farliga, och efter att Panish hade avslutat sina experiment skadades en annan student svårt i en explosion. Panish bestämde sig för att arbeta med mindre farliga material i framtiden.

Från 1954 till 1957 arbetade Panish för Oak Ridge National Laboratory i Tennessee och studerade den kemiska termodynamiken hos smälta salter . Sedan flyttade han till Massachusetts och arbetade i Research and Advanced Development Division av AVCO Corporation . Det primära kontraktet för denna division, med United States Air Force, var att utveckla fordon för återinträde av termonukleära vapen i atmosfären. Panish var ovillig att utföra detta arbete, men regeringen anslog 5 % av budgeten till grundforskning. Från 1957 till 1964 arbetade han med eldfasta föreningars kemiska termodynamik, men bestämde sig sedan för att lämna eftersom regeringen avslutade finansieringen av grundforskning.

Bell Labs

Se även: Lista över halvledarmaterial

Innan Oak Ridge-jobbet hade Panish ansökt till Bell Labs och fått avslag, men nu anställde de honom. Han började arbeta i juni 1964 i Solid State Electronics Research Laboratory, en grupp som leds av fysikern John Galt. Han var en del av en avdelning som arbetade med III-V- halvledare , föreningar där element från grupp III och grupp V i det periodiska systemet kombineras, till exempel galliumarsenid (GaAs). Han planerade en serie experiment för att undersöka kontroll av föroreningselementen som bestämmer de elektriska egenskaperna hos halvledarna.

1966 bad Galt Panish och Izuo Hayashi , en fysiker från Japan, att undersöka ett problem som involverade laserdioder . De första sådana lasrarna, även kända som injektionslasrar , utvecklades oberoende 1962 av General Electric- grupper i Syracuse och Schenectady samt Thomas J. Watson Research Center av IBM och MIT Lincoln Laboratory . Dessa tidiga lasrar, mestadels gjorda av en enda bit av GaAs, krävde höga strömtätheter för att fungera, så de kunde bara köras kontinuerligt vid mycket låga temperaturer; vid rumstemperatur kunde de bara fungera under en bråkdel av en sekund. För att de ska kunna användas i ett praktiskt kommunikationssystem skulle de behöva fungera kontinuerligt i rumstemperatur.

En lösning på problemet föreslogs teoretiskt av Herbert Kroemer 1963 - en dubbel heterojunction laser men misslyckades med att föreslå en lämplig (gittermatchad) kombination av halvledare. Kombinationen av sådana material som användes för de första CW-lasrarna var GaAs (Gallium Arsenide) och Aluminium Gallium Arsenide. Tanken var att placera ett material som GaAs, med ett mindre bandgap , mellan två lager av ett material som aluminium galliumarsenid (en fast lösning av AlAs och GaAs) som hade ett större bandgap; detta begränsade laddningsbärarna och det optiska fältet (ljuset) till detta skikt, vilket minskade strömmen som behövs för lasring. Panish och Izuo Hayashi utvecklade oberoende först den enkla heterostrukturlasern och sedan den dubbla heterostrukturlasern. Publiceringen av tillkännagivandet om den första kontinuerligt arbetande dubbelheterostrukturlasern i rumstemperatur skedde emellertid av Zhores Alferov 1970 en månad innan Hayashi och Panish publicerade liknande resultat. Även om det fanns en viss grad av kontakt mellan gruppen i Leningrad och gruppen i New Jersey, inklusive ett besök av Alferov i New Jersey-labbet, uppnåddes de två prestationerna oberoende av varandra. Panish experimenterade med att göra wafers med en ny form av vätskefas epitaxi medan Hayashi testade laseregenskaperna. Panish och Hayashi observerade vad de trodde kunde vara CW-drift i flera wafers under veckorna innan deras sista demonstration. Det fick vänta på en laser som levde tillräckligt länge för att en komplett plot av lasrspektrumet skulle uppnås. Under Memorial Day- helgen 1970, medan Panish var hemma, försökte Hayashi en diod och den avgav en kontinuerlig vågstråle vid drygt 24 grader Celsius och han kunde rita upp hela spektrumet med den mycket långsamma utrustningen som fanns tillgänglig vid den tiden . Han lämnade en lapp på Panishs dörr: "CW definitivt!! vid 24°C 10:30 AM 1 juni 1970." En toppchef tog, i strid med labbreglerna, med sig ett par flaskor champagne för att fira.

Rumstemperaturlasrar duplicerades snart vid RCA Laboratories, Standard Telecommunication Laboratories och Nippon Electric Corporation ( NEC ). Under de närmaste åren blev lasrarna mer hållbara och mer tillförlitliga. På Bell Labs fick Barney DeLoach jobbet med att skapa en praktisk enhet. Men i januari 1973 sa de åt honom att upphöra med allt arbete med problemet. Som han kom ihåg var deras uppfattning "Vi har redan luft, vi har redan koppar. Vem behöver ett nytt medium?"

Den kontinuerliga våghalvledarlasern ledde direkt till ljuskällorna i fiberoptisk kommunikation , laserskrivare , streckkodsläsare och optiska skivenheter ; men det var mest japanska entreprenörer, inte AT&T, som slutade dra nytta av dessa teknologier.

Efter arbetet med lasrar med dubbla heterostrukturer fortsatte Panish att demonstrera varianter av laserstrukturerna med andra medarbetare i arbete som utfördes under slutet av 1970-talet, men huvudinsatsen i hans arbete under resten av hans karriär (fram till 1992) var att utnyttja de nya möjligheterna presenteras genom användningen av gittermatchade halvledarheterostrukturer för andra enheter (detektorer, transistorer) och för studier av fysiken hos små skiktade strukturer.

Pris och ära

Han delade Kyoto-priset i avancerad teknologi 2001. Electronics Division Award of the Electrochemical Society 1979. Han delade C & C-priset (Japan) med Izuo Hayashi 1987. Solid State-medaljör i Electrochemical Society 1986. International Crystal Growth Award 1990 Morris N. Liebmann Memorial Award för IEEE 1991. Han var den första mottagaren av John Bardeen Award från Metallurgical Society 1994. Panish valdes till medlem av National Academy of Engineering 1986. Han valdes in i National Academy of Sciences 1987.

Arbetar

Följande är några av de stora verken av Panish:

• Hayashi, I.; Panish, M.; Foy, P. (april 1969). "En lågtröskelrumstemperaturinjektionslaser". IEEE Journal of Quantum Electronics . 5 (4): 211–212. Bibcode : 1969IJQE....5..211H . doi : 10.1109/JQE.1969.1075759 .
• Panish, MB (1970). "Dubbel heterostrukturinjektionslasrar med rumstemperaturtrösklar så låga som 2300 A/cm²". Bokstäver i tillämpad fysik . 16 (8): 326–327. Bibcode : 1970 ApPhL..16..326P . doi : 10.1063/1.1653213 .
• Hayashi, I.; Panish, M.; Foy, P. (1970). "Kopplingslasrar som arbetar kontinuerligt vid rumstemperatur". Bokstäver i tillämpad fysik . 17 (3): 109. Bibcode : 1970 ApPhL..17..109H . doi : 10.1063/1.1653326 .
• Hayashi, I.; Panish, M.; Reinhart, FK (1971). "GaAs AlxGa1−xAs dubbla heterostrukturinjektionslasrar". Journal of Applied Physics . 42 (5): 1929. Bibcode : 1971JAP....42.1929H . doi : 10.1063/1.1660469 .

externa länkar

• Foto av Panish (IEEE)