Карл Гесс (родился 20 июня 1945 года в Трумау , Австрия ) — почётный профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (UIUC). [1] [2]
Он помог основать Институт передовой науки и технологий Бекмана в UIUC. [3] [4] : 7, 38
Гесс занимается физикой твердого тела и основами квантовой механики . Он признан экспертом в области электронного транспорта , физики полупроводников , суперкомпьютеров и наноструктур . [5]
Лидер в моделировании природы и движения электронов с помощью компьютерных моделей , [1]
Гесс считается основателем вычислительной электроники. [6]
Гесс был избран во многие научные ассоциации, включая Национальную академию инженерии (2001) и Национальную академию наук (2003). [1] Он работал в Национальном научном совете (NSB). [5]
Карьера
Гесс изучал математику и физику в Венском университете в Вене, Австрия , где в 1970 году получил докторскую степень по прикладной физике и математике. [7] [3]
Он работал с Карлхайнцем Зеегером над электронным транспортом в полупроводниках и впоследствии стал его ассистентом. [8]
В 1973 году Гесс отправился в Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне (UIUC) по стипендии Фулбрайта , чтобы работать с Джоном Бардином . С Чи-Тан Са (соавтором технологии КМОП) Гесс теоретически работал над переносом электронов в транзисторах, чтобы найти решение уравнения переноса Больцмана для транзисторов. [1] [3]
В 1974 году Гесс вернулся в Венский университет в качестве доцента. В 1977 году ему предложили должность приглашенного доцента, что позволило ему вернуться в UIUC. Гесс работал над повышением эффективности приборов с зарядовой связью . Он и Бен Г. Стритман разработали концепцию «переноса реального пространства» для описания производительности высокочастотных транзисторов, включающих термоэлектронную эмиссию горячих электронов . [1] [9] [7]
Эта работа была важна для развития технологии слоистых полупроводников. [3]
В 1980 году Хесс был назначен на должность профессора электротехники и компьютерных наук в UIUC. Он также проводил секретные исследования в Военно-морской исследовательской лаборатории США с 1980-х годов. [1]
Гесс возглавлял один из двух комитетов, созданных в 1983 году для рассмотрения возможного создания многопрофильного исследовательского центра в Университете Иллинойса. [10] [4] : 7 Осенью 1987 года Уильям Т. Гриноу и Карл Гесс стали заместителями директоров Института передовой науки и технологий Бекмана в UIUC. [4] : xviii, 38, 92 Позднее Гесс занимал должность сопредседателя инициативы по молекулярным и электронным наноструктурам в Институте Бекмана. [10]
Гесс стал «ведущим теоретиком в области полупроводниковых транзисторов». [10] Его модели поведения транзисторов и интегральных схем позволили исследователям понять, как они работают на фундаментальных уровнях, и найти способы их улучшения. [3]
Его работа по моделированию поведения электронов в полупроводниках привела к полнодиапазонному методу моделирования Монте-Карло. [7] Этот подход включал как уравнение Больцмана, так и аспекты квантовой механики, используя суперкомпьютеры для моделирования электронов как частиц, так и волн. [1]
Он также разработал моделирование поведения электронов в оптоэлектронике , моделируя квантовые лазерные диоды , крошечные лазеры, используемые в сканерах штрих-кода, проигрывателях компакт-дисков и волоконно-оптической технологии. Алгоритмы Гесса использовались для программного обеспечения для проектирования под названием MINILASE, что позволило инженерам быстрее и точнее предсказывать эффекты изменений конструкции. [1] [7]
Начиная с 1990-х годов, Гесс сосредоточился на нанотехнологиях и квантовой информатике, [1] включая квантовый транспорт в мезоскопических системах. [11]
Около 1995 года разговор с нанолитографом Джозефом В. Лайдингом подсказал Гессу, что использование дейтерия для пассивации поверхностей интегральных схем имеет потенциал для увеличения скорости или срока службы схемы. Гесс и Исик Кизильялли сравнили деградацию пластин КМОП-транзисторов, приготовленных либо с дейтерием, либо с водородом, и обнаружили, что использование дейтерия существенно увеличивает срок службы транзисторов. [12] [13] [7]
В 1996 году Гесс был назначен на кафедру электротехники и вычислительной техники имени Свонлунда в Университете Иллинойса. [14]
Гесс много писал о скрытых переменных , теоретической идее в квантовой механике, которая горячо оспаривалась многими учеными со времен Альберта Эйнштейна и Нильса Бора . [3] Была ли квантовая механика полной как теория, или для объяснения таких явлений, как « жуткое действие на расстоянии »
требовались еще не понятые «скрытые переменные» ? [15]
В 1960-х годах Джон Стюарт Белл предсказал, что вопрос о скрытых переменных может быть проверен экспериментально: результаты конкретных экспериментов, основанных на гипотетическом парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР), должны различаться в зависимости от того, существовали или нет скрытые переменные. Гесс и математик Вальтер Филипп спорно утверждают, что теорема Белла ошибочна. Они утверждают, что тест Белла можно сделать несостоятельным, моделируя временную информацию. С этим дополнением существующие экспериментальные результаты можно объяснить, не прибегая к скрытым переменным или «действию на расстоянии». [3] [16] [17] [18]
Другие утверждали, что формулировка Гесса и Филиппа не зависит от новых временных параметров, а скорее от нарушения предположения о локальности, требуемого Беллом. [19] [20]
Гесс официально вышел на пенсию из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне в мае 2004 года, но остался почетным профессором Свонлунда. [5]
После выхода на пенсию Гесс был назначен президентом Джорджем Бушем- младшим в Национальный научный совет (NSB) Национального научного фонда (NSF) , где он проработал с 2006 по 2008 год. [5]
Почести
- 2010, Иностранный член Немецкой академии наук и техники (acatech) [6] [21]
- 2006-2008, Национальный научный совет (NSB) [5]
- 2003, член Национальной академии наук [5]
- 2001, член Национальной инженерной академии , «За вклад в транспорт горячих электронов и численное моделирование полупроводниковых приборов». [22]
- 1997, член Американской академии искусств и наук [23] [14]
- 1996, Кафедра электротехники и вычислительной техники в Сванлунде [14]
- 1995, Премия Сарноффа , Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) «За вклад в изучение эффектов переноса в сильном поле и реального пространства в полупроводниковых гетерослойных структурах». [24]
- 1994, действительный член Американского физического общества , «За вклад в нелинейный электронный транспорт в полупроводниках и гетероструктурах с квантовыми ямами». [25]
- 1994, член Американской ассоциации содействия развитию науки [26]
- 1993, Премия Дж. Дж. Эберса , IEEE, за «Вклад в электронный транспорт в полупроводниках и гетероструктурах с квантовыми ямами при высоких энергиях» [27]
Книги опубликованы
- Hess, K.; Leburton, JP; Ravaioli, U. (1991). Вычислительная электроника: моделирование полупроводникового транспорта и устройств . Бостон: Kluwer Academic Publishers. ISBN 9780792390886.
- Гесс, Карл (1991). Моделирование устройства Монте-Карло: полный диапазон и далее . Бостон, Массачусетс: Springer US. ISBN 978-1461540267.
- Гесс, Карл (1995). Технология сообщества . Порт Таунсенд, Вашингтон: Loompanics Unlimited. ISBN 9781559501347.
- Гесс, Карл; Лебертон, Жан-Пьер; Равайоли, Умберто (1996). Горячие носители в полупроводниках . Бостон, Массачусетс: Springer US. ISBN 978-1-4613-0401-2.
- Гесс, Карл (2000). Расширенная теория полупроводниковых приборов . Нью-Йорк, Нью-Йорк: IEEE Press. ISBN 978-0780334793.
- Гесс, Карл (2013). Практические знания STEM-основы для 21-го века . Нью-Йорк: Springer. ISBN 978-1-4614-3275-3.
- Гесс, Карл (2014). Эйнштейн был прав! . [Sl]: Pan Stanford Publishing. ISBN 978-9814463690.
Ссылки
- ^ abcdefghi Браунли, Кристен (17 февраля 2004 г.). «Биография Карла Гесса». Труды Национальной академии наук . 101 (7): 1797–1798. Bibcode : 2004PNAS..101.1797B. doi : 10.1073/pnas.0400379101 . PMC 383292. PMID 14769927 .
- ^ "Карл Гесс Карл Гесс Свонлунд Профессор Эмеритус". ECE Illinois . Получено 19 октября 2017 .
- ^ abcdefg Макгоги, Стив (26 апреля 2006 г.). «Гесс оставляет огромное наследие в Бекмане, UIUC». Институт Бекмана . Получено 20 октября 2017 г.
- ^ abc Браун, Теодор Л. (2009). Преодоление разногласий: истоки Института Бекмана в Иллинойсе. Урбана: Университет Иллинойса. ISBN 978-0252034848. Получено 11 декабря 2014 г.
- ^ abcdef Макгоги, Стив (1 января 2005 г.). «Гесс номинирован на должность в Национальный научный совет». ECE Illinois News . Получено 19 октября 2017 г.
- ^ ab "Профессор Эмеритус Карл Гесс". Центр перспективных исследований . Получено 20 октября 2017 г.
- ^ abcde Аракава, Ясухико (2002). Compound semiconductors 2001 : материалы Двадцать восьмого международного симпозиума по Compound semiconductors, состоявшегося в Токио, Япония, 1–4 октября 2001 г. Бристоль, Великобритания: IoP Publ. стр. vii. ISBN 9780750308564. Получено 20 октября 2017 г.
- ^ Сигер, Карлхайнц; Гесс, Карл Ф. (15 марта 2005 г.). «Импульс и энергетическая релаксация теплоносителей в полупроводниках». Zeitschrift für Physik A. 237 (3): 252–262. Бибкод : 1970ZPhy..237..252S. дои : 10.1007/BF01398639. S2CID 122290758.
- ^ Hess, K.; Morkoç, H.; Shichijo, H.; Streetman, BG (15 сентября 1979 г.). «Отрицательное дифференциальное сопротивление посредством переноса электронов в реальном пространстве». Applied Physics Letters . 35 (6): 469–471. Bibcode : 1979ApPhL..35..469H. doi : 10.1063/1.91172.
- ^ abc Bell, Trudy E. (1 ноября 1999 г.). "Институт передовой науки и технологий Бекмана. "Две головы лучше, чем одна" — поговорка, которой следуют в этом исследовательском институте, где междисциплинарное сотрудничество — это искусство". IEEE Spectrum . Получено 20 октября 2017 г.
- ^ Hess, K.; Leburton, JP; Ravaioli, U. (1991). Вычислительная электроника Полупроводниковый транспорт и моделирование устройств . Бостон, Массачусетс: Springer US. ISBN 978-1-4757-2124-9.
- ^ Hess, K.; Register, LF; Tuttle, B.; Lyding, J.; Kizilyalli, IC (октябрь 1998 г.). «Влияние исследований наноструктур на традиционную твердотельную электронику: гигантский изотопный эффект при десорбции водорода и сроке службы КМОП». Physica E: Низкоразмерные системы и наноструктуры . 3 (1–3): 1–7. Bibcode :1998PhyE....3....1H. doi :10.1016/S1386-9477(98)00211-2.
- ^ Kizilyalli, IC; Lyding, JW; Hess, K. (март 1997 г.). «Deuterium post-metal annealing of MOSFET's for improve hot carrier reliability» (Дейтериевый постметаллический отжиг МОП-транзисторов для повышения надежности горячих носителей заряда). IEEE Electron Device Letters . 18 (3): 81–83. Bibcode : 1997IEDL...18...81K. doi : 10.1109/55.556087. S2CID 13207342. Получено 23 октября 2017 г.
- ^ abc Hess, Karl (1998). "Многомасштабный подход к моделированию полупроводниковых приборов, объединяющий полуклассические и квантовые области" (PDF) . DTIC . Получено 20 октября 2017 г. .
- ^ «Что такое жуткое действие на расстоянии?». The Economist . 16 марта 2017 г. Получено 20 октября 2017 г.
- ^ Hess, K.; Philipp, W. (27 ноября 2001 г.). «Теорема Белла и проблема разрешимости между взглядами Эйнштейна и Бора». Труды Национальной академии наук . 98 (25): 14228–14233. Bibcode : 2001PNAS...9814228H. doi : 10.1073/pnas.251525098 . PMC 64664. PMID 11724942 .
- ^ Болл, Филип (29 ноября 2001 г.). «Изгнание призраков Эйнштейна. Есть ли другой слой реальности за пределами квантовой физики?». Nature . doi :10.1038/news011129-15 . Получено 20 октября 2017 г. .
- ^ Hess, K.; Philipp, W. (27 ноября 2001 г.). «Возможная лазейка в теореме Белла». Труды Национальной академии наук . 98 (25): 14224–14227. Bibcode : 2001PNAS...9814224H. doi : 10.1073/pnas.251524998 . PMC 64663. PMID 11724941 .
- ^ Gill, RD; Weihs, G.; Zeilinger, A.; Zukowski, M. (31 октября 2002 г.). «Нет временной лазейки в теореме Белла: модель Гесса-Филиппа нелокальна». Труды Национальной академии наук . 99 (23): 14632–14635. arXiv : quant-ph/0208187 . Bibcode : 2002PNAS ...9914632G. doi : 10.1073/pnas.182536499 . PMC 137470. PMID 12411576.
- ^ Scheidl, T.; Ursin, R.; Kofler, J.; Ramelow, S.; Ma, X.-S.; Herbst, T.; Ratschbacher, L.; Fedrizzi, A.; Langford, NK; Jennewein, T.; Zeilinger, A. (1 ноября 2010 г.). «Нарушение локального реализма со свободой выбора». Труды Национальной академии наук . 107 (46): 19708–19713. Bibcode : 2010PNAS..10719708S. doi : 10.1073/pnas.1002780107 . PMC 2993398. PMID 21041665 .
- ^ "Бывшие члены совета". Национальный научный фонд . Получено 20 октября 2017 г.
- ^ Брандт, Дебора (16 февраля 2001 г.). «Национальная инженерная академия избирает 74 члена и восемь иностранных ассоциированных членов». Национальные академии наук, инженерия, медицина . Получено 23 октября 2017 г.
- ^ "Члены Американской академии искусств и наук: 1780-2012" (PDF) . Американская академия искусств и наук . стр. 240 . Получено 23 октября 2017 г. .
- ^ "IEEE DAVID SARNOFF AWARD RECIPIENTS" (PDF) . Institute of Electrical and Electronic Engineers . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июня 2010 г. . Получено 20 октября 2017 г. .
- ^ "Архив членов APS". APS . Получено 20 октября 2017 г.
- ^ Гесс, Карл (1995). "Многомасштабный подход к моделированию полупроводниковых приборов" (PDF) . DTIC . Получено 20 октября 2017 г. .
- ^ "Прошлые обладатели премии JJ Ebers Award". IEEE Electron Devices Society . Архивировано из оригинала 16 марта 2012 года . Получено 20 октября 2017 года .