stringtranslate.com

Томас Юджин Эверхарт

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.

Ранняя жизнь и образование

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]

Карьера

Детектор Эверхарта-Торнли

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]

Калифорнийский университет в Беркли

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]

Корнелльский университет

В январе 1979 года он стал деканом инженерного факультета Корнелльского университета имени Джозефа Силберта в Итаке, штат Нью-Йорк. [18]

Университет Иллинойса

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 

Калифорнийский технологический институт

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]

Гарвардский университет

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]

Награды и почести

Эверхарт был избран в ряд научных обществ, включая следующие: [1]

Эверхарт получил ряд наград, включая следующие: [1]

Ссылки

  1. ^ abcde Брок, Дэвид К.; Моди, Сайрус (3 мая 2011 г.). Томас Э. Эверхарт, Стенограмма интервью, проведенного Дэвидом К. Броком и Сайрусом Моди по телефону в Санта-Барбаре, Калифорния, 28 марта 2007 г. и 3 мая 2011 г. (PDF) . Филадельфия, Пенсильвания: Фонд химического наследия .
  2. ^ «Список членов». Королевская инженерная академия .
  3. ^ abcd Роденбург, Дж. М. (1997). Электронная микроскопия и анализ 1997: труды конференции Группы по электронной микроскопии и анализу Института физики, Кавендишская лаборатория, Кембриджский университет, 2–5 сентября 1997 г. Бристоль: Издательство Института физики, стр. 11–16. ISBN 978-0750304412. Получено 19 июня 2015 г.
  4. ^ ab Ratinac, Kyle R. (2008). "Великий момент 9: Сканирующая электронная микроскопия". В Ratinac, Kyle R. (ред.). 50 великих моментов: празднование золотого юбилея подразделения электронной микроскопии Сиднейского университета . Сиднейский университет, Новый Южный Уэльс: Sydney University Press. стр. 71–81. ISBN 9781920898762. Получено 19 июня 2015 г.
  5. ^ ab Everhart, TE (2004). «Формирование контраста в сканирующем электронном микроскопе». В Hawkes, Peter W. (ред.). Достижения в области визуализации и электронной физики: том 133, сэр Чарльз Оутли и сканирующий электронный микроскоп (1-е изд.). Oxford: Elsevier Academic Press. стр. 137–145. ISBN 978-0123859853.
  6. ^ ab Holt, DB; Joy, DC (1989). Микрохарактеризация полупроводников с помощью СЭМ. Elsevier Science. стр. xi–xii. ISBN 9780123538550. Получено 18 июня 2015 г.
  7. ^ ab Hawkes, Peter W. (2004). Достижения в области визуализации и электронной физики: Том 133, Сэр Чарльз Оутли и сканирующий электронный микроскоп (1-е изд.). Оксфорд: Elsevier Academic Press. ISBN 978-0123859853.
  8. ^ Бретон, Берни К. «Ранняя история и развитие сканирующего электронного микроскопа». Кембриджский университет . Получено 18 июня 2015 г.
  9. ^ Oatley, CW; Everhart, TE (1957). «Исследование pn-переходов в сканирующем электронном микроскопе». Журнал электроники . 2 (6): 568–570. doi :10.1080/00207215708937060.
  10. ^ Эверхарт, TE; Уэллс, OC; Оутли, CW (1959). «Факторы, влияющие на контраст и разрешение в сканирующем электронном микроскопе». Журнал управления электроникой . 7 (2): 97–111. doi :10.1080/00207215908937191.
  11. ^ Ньюбери, Дейл Д.; Джой, Дэвид К.; Эхлин, Патрик; Фиори, Чарльз Э.; Голдштейн, Джозеф И. (1986). Расширенная сканирующая электронная микроскопия и рентгеновский анализ . Нью-Йорк: Plenum Press, Inc. стр. 45. ISBN 9780306421402.
  12. ^ Эверхарт, TE (1960). «Простая теория отражения электронов от твердых тел». Журнал прикладной физики . 31 (8): 1483–1490. Bibcode : 1960JAP....31.1483E. doi : 10.1063/1.1735868.
  13. ^ Эверхарт, TE и RFM Торнли (1960). "Широкополосный детектор для микро-микроамперных низкоэнергетических электронных токов" (PDF) . Журнал научных приборов . 37 (7): 246–248. Bibcode :1960JScI...37..246E. doi :10.1088/0950-7671/37/7/307.
  14. ^ Bogner, A.; Jouneau, P.-H.; Thollet, G.; Basset, D.; Gauthier, C. (2007). «История развития сканирующей электронной микроскопии: на пути к визуализации «влажным STEM»» (PDF) . Micron . 38 (4): 390–401. doi :10.1016/j.micron.2006.06.008. PMID  16990007 . Получено 18 июня 2015 г. .
  15. ^ Уэллс, О.К.; Эверхарт, Т.Е.; Матта, Р.К. (1965). «Автоматическое позиционирование электродов устройств с использованием сканирующего электронного микроскопа». Труды IEEE по электронным устройствам . ED-12 (10): 556–563. Bibcode : 1965ITED...12..556W. doi : 10.1109/t-ed.1965.15607.
  16. ^ Эверхарт, TE; Хофф, PH (1971). «Определение зависимости рассеяния энергии электронов киловольт от расстояния проникновения в твердые материалы». Журнал прикладной физики . 42 (13): 5837–5846. Bibcode : 1971JAP....42.5837E. doi : 10.1063/1.1660019.
  17. ^ "IEEE Founders Medal Recipients". Архивировано из оригинала 8 апреля 2010 г.
  18. ^ ab "Thomas E. Everhart". Фонд Кавли . Получено 19 июня 2015 г.
  19. ^ ab Brown, Theodore L. (2009). Преодоление разногласий: истоки Института Бекмана в Иллинойсе. Урбана: Университет Иллинойса. ISBN 978-0252034848. Получено 11 декабря 2014 г.
  20. ^ abc Woo, Elaine (23 мая 1996 г.). «Президент Калтеха объявляет об отставке». Los Angeles Times . Получено 19 июня 2015 г.
  21. ^ "История и вехи". Caltech . Получено 19 июня 2015 г.
  22. ^ "Dedicateing Beckman Institute" (PDF) . Caltech News . 23 (6): 1–2. 1989 . Получено 19 июня 2015 .
  23. ^ Копман, Линда; Камисато, Пегги (2007). «Visionary Philanthropy: A Home Run» (Визионерская филантропия: хоумран). Cosmic Matters, Обсерватория Кека . Архивировано из оригинала 2011-04-13.
  24. ^ Фланиган, Джеймс (10 января 1996 г.). «С новой лабораторией Калтех имеет формулу, позволяющую пережить неопределенность». Los Angeles Times . Получено 19 июня 2015 г.
  25. ^ Дуглас, Кимберли. «Библиотека Шермана Фэрчайлда: десять лет спустя». Отделение инженерии и прикладных наук . Калтех . Получено 19 июня 2015 г.
  26. ^ "Бывший президент Caltech Том Эверхарт избран в совет директоров". Новости и события Caltech . 1998. Получено 19 июня 2015 г.
  27. ^ "Эверхарт назначен президентом Overseers на 2004-05 годы". Harvard Gazette . 10 июня 2004 г. Получено 19 июня 2015 г.

Внешние ссылки