Томас Юджин Эверхарт FREng (родился 15 февраля 1932 года, Канзас-Сити, Миссури) [1] — американский педагог и физик . Его область знаний — физика электронных пучков. Вместе с Ричардом Ф. М. Торнли он разработал детектор Эверхарта–Торнли . Эти детекторы до сих пор используются в сканирующих электронных микроскопах , хотя первый такой детектор появился еще в 1956 году.
Эверхарт был избран членом Национальной инженерной академии в 1978 году за вклад в электронную оптику сканирующего электронного микроскопа и его использование в электронике и биологии. Он был назначен международным членом Королевской инженерной академии в 1990 году. [2] Он был канцлером Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне с 1984 по 1987 год и президентом Калифорнийского технологического института с 1987 по 1997 год.
Родителями Эверхарта были Уильям Э. Эверхарт и Элизабет А. Уэст. Эверхарт получил степень бакалавра по физике в Гарвардском университете в 1953 году и степень магистра по прикладной физике в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 1955 году. Он получил стипендию Маршалла в колледже Клэр в Кембридже , где в 1958 году получил докторскую степень по физике под руководством профессора Чарльза Оутли. [1]
Эверхарт начал работать над обнаружением электронов и разработкой сканирующих электронных микроскопов (СЭМ) будучи студентом Чарльза Оутли в Кембридже в 1955 году. [3] Первоначальный прототип, СЭМ1, был разработан Деннисом МакМалленом, который опубликовал свою диссертацию « Исследования, связанные с разработкой электронных микроскопов» в 1952 году. [3] [4] Он был дополнительно модифицирован Кеном К. А. Смитом, который разработал способ эффективного обнаружения вторичных электронов низкой энергии. [5] Оутли и его студенты использовали СЭМ для разработки множества новых методов изучения рельефа поверхности. [3] [6]
Эверхарт разработал методы обнаружения вторичных частиц с низкой энергией. Его докторская диссертация, защищенная в 1958 году, была посвящена образованию контраста в сканирующем электронном микроскопе . [6] Анализируя электроны, обнаруженные с помощью СЭМ, он сообщил, что около 67% измеренного сигнала можно отнести к вторичным частицам с низкой энергией от образца. [7] Около 3% были обусловлены отраженными электронами с более высокой энергией. [5] Он также представил уравнения для моделирования вносимого шума. [3] [7]
Использование термина «контраст напряжения» для описания связи между напряжением, приложенным к образцу, и результирующим контрастом изображения приписывается Эверхарту. [8] [9] В 1959 году Эверхарт получил первые контрастные по напряжению изображения pn-переходов смещенных кремниевых диодов. [10] Контраст напряжения, способность обнаруживать изменения поверхностного электрического потенциала на образце, в настоящее время является одним из нескольких режимов визуализации, используемых для характеризации, диагностики и анализа неисправностей полупроводников. Считается, что около половины проданных СЭМ используются в полупроводниковых приложениях. [11]
Эверхарт подробно изучил механизмы контраста и разработал новую теорию отражения электронов от твердых тел. [12] Он также провел некоторые из первых количественных исследований влияния проникновения луча на формирование изображения в СЭМ.
В 1960 году Эверхарт и Ричард Ф. М. Торнли опубликовали описание усовершенствованной конструкции детектора вторичных электронов, с тех пор известного как детектор Эверхарта–Торнли . Эверхарт и Торнли повысили эффективность существующих детекторов, добавив световод для переноса фотонного сигнала от сцинтиллятора внутри вакуумированной камеры образца сканирующих электронных микроскопов к фотоумножителю снаружи камеры. [13] Это усилило собранный сигнал и улучшило отношение сигнал/шум. В 1963 году Пиз и Никсон включили детектор Эверхарта–Торнли в свой прототип для первого коммерческого СЭМ, позже разработанного как Cambridge Scientific Instruments Mark I Stereoscan . Этот тип детектора вторичных электронов и обратно рассеянных электронов до сих пор используется в современных сканирующих электронных микроскопах (СЭМ). [14]
Используя различные типы детекторов с СЭМ, становится возможным картировать топографию, кристаллографию и состав исследуемых образцов. [4] В 1960-х годах Уэллс, Эверхарт и Матта построили усовершенствованный СЭМ для исследований полупроводников и микропроизводства в лабораториях Westinghouse в Питтсбурге. Они смогли объединить сигналы, чтобы более эффективно исследовать несколько слоев в активных устройствах, ранний пример визуализации EBIC. [15] [16]
С 1958 по 1978 год Эверхарт был профессором, а позднее заведующим кафедрой инженерии и компьютерных наук в Калифорнийском университете в Беркли . [1] Там он поддержал создание первого сканирующего электронного микроскопа в университете США. [17]
В январе 1979 года он стал деканом инженерного факультета Корнелльского университета имени Джозефа Силберта в Итаке, штат Нью-Йорк. [18]
Эверхарт занимал должность канцлера Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне с 1984 по 1987 год. В качестве канцлера Эверхарт участвовал в разработке предложений и развитии Института передовой науки и технологий Бекмана , междисциплинарного исследовательского института, в значительной степени финансируемого за счет обращения к Арнольду Орвиллу Бекману . [19] : 9–14 В официальном приглашении предложенным членам Административного комитета Института Бекмана Эверхарт написал, что создание Института Бекмана было «исключительной возможностью, возможно, самой драматичной и захватывающей, которую мы увидим в нашей трудовой жизни». [19] : 97
Эверхарт был президентом Калифорнийского технологического института с 1987 по 1997 год. [20] Будучи президентом Калтеха, Эверхарт санкционировал проект лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), крупномасштабный эксперимент, целью которого является обнаружение гравитационных волн и их использование для фундаментальных исследований в области физики и астрономии. [21]
Во время работы в Калтехе Эверхарт участвовал в существенном расширении университета, возглавив кампанию по сбору средств на сумму 350 миллионов долларов. В 1989 году он помог открыть Институт Бекмана в Калтехе , исследовательский центр биологии, химии и смежных наук. [22] Это был второй из пяти исследовательских центров, поддерживаемых Арнольдом Орвиллом Бекманом и его женой Мейбл. Эверхарт также участвовал в развитии обсерватории WM Keck на Гавайях, поддерживаемой Фондом WM Keck ; [23] Инженерной лаборатории Гордона и Бетти Мур, поддерживаемой Гордоном Муром из Intel ; [24] и Инженерной библиотеки Фэрчайлда, поддерживаемой Фондом Шермана Фэрчайлда . [20] [25]
Эверхарт продвигал усилия по найму большего количества женщин-преподавателей и увеличению числа женщин-студентов. В последний год в Калтехе число женщин в классе первокурсников было вдвое больше, чем в тот год, когда он присоединился к Калтеху. [20]
С 1998 года Эверхарт является попечителем Калифорнийского технологического института . [26] Он входит в советы директоров Raytheon и Kavli Foundation , а также других организаций. [18]
В 1999 году Эверхарт был избран на шестилетний срок на должность попечителя Гарвардского университета . В 2001 году он стал членом исполнительного комитета попечителей. Он был одним из трех попечителей, которые участвовали в президентском поисковом комитете университета в 2000-01 годах. В 2004 году он был избран президентом Совета попечителей Гарварда на 2004-05 годы. [27]
Эверхарт был избран в ряд научных обществ, включая следующие: [1]
Эверхарт получил ряд наград, включая следующие: [1]