Томас Юджин Эверхарт ФРЕнг (родился 15 февраля 1932, Канзас-Сити, Миссури) [1] — американский педагог и физик . Область его специализации — 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 был выпущен еще в 1956 году.
Эверхарт был избран членом Национальной инженерной академии в 1978 году за вклад в электронную оптику сканирующего электронного микроскопа и ее использование в электронике и биологии. В 1990 году он был назначен международным научным сотрудником Королевской инженерной академии. [2] Он занимал пост ректора Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн с 1984 по 1987 год и президента Калифорнийского технологического института с 1987 по 1997 год.
Родителями Эверхарта были Уильям Э. Эверхарт и Элизабет А. Уэст. Эверхарт получил степень бакалавра физики в Гарвардском университете в 1953 году и степень магистра прикладной физики в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 1955 году. Он получил стипендию Маршалла в Клэр-колледже в Кембридже , где защитил докторскую диссертацию по физике под руководством профессора. Чарльз Оутли в 1958 году. [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, касающиеся до разработки электронных микроскопов в 1952 году. [3] [4] В дальнейшем он был модифицирован Кеном Смитом, который разработал способ эффективного обнаружения вторичных электронов низкой энергии. [5] Отли и его ученики использовали SEM для разработки множества новых методов изучения топографии поверхности. [3] [6]
Эверхарт разработал методы обнаружения вторичных источников низкой энергии. Его доктор философии. В 1958 году защитил диссертацию на тему « Формирование контраста в сканирующем электронном микроскопе» . [6] Анализируя электроны, обнаруженные с помощью SEM, он сообщил, что около 67% измеренного сигнала можно отнести к вторичным вторичным компонентам образца с низкой энергией. [7] Около 3% приходилось на отраженные электроны с более высокой энергией. [5] Он также представил уравнения для моделирования вносимого шума. [3] [7]
Использование термина «контраст напряжения» для описания взаимосвязи между напряжением, приложенным к образцу, и результирующим контрастом изображения приписывают Эверхарту. [8] [9] В 1959 году Эверхарт получил первые вольт-контрастные 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 определения характеристик, 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 SEM.
В 1960 году Эверхарт и Ричард Ф.М. Торнли опубликовали описание улучшенной конструкции детектора вторичных электронов, известного с тех пор как детектор Эверхарта-Торнли . Эверхарт и Торнли повысили эффективность существующих детекторов, добавив световод для передачи фотонного сигнала от сцинтиллятора внутри вакуумированной камеры для образцов сканирующих электронных микроскопов к фотоумножителю за пределами камеры. [13] Это усилило собираемый сигнал и улучшило соотношение сигнал/шум. В 1963 году Пиз и Никсон включили детектор Эверхарта-Торнли в свой прототип первого коммерческого РЭМ, который позже был разработан как стереосканатор Mark I Stereoscan компании Cambridge Scientific Instruments . Этот тип детектора вторичных электронов и обратно-рассеянных электронов до сих пор используется в современных сканирующих электронных микроскопах (SEM). [14]
Используя различные типы детекторов с СЭМ, становится возможным составить карту топографии, кристаллографии и состава исследуемых образцов. [4] В 1960-х годах Уэллс, Эверхарт и Матта построили усовершенствованный СЭМ для исследований полупроводников и микропроизводства в лаборатории Westinghouse в Питтсбурге. Им удалось объединить сигналы, чтобы более эффективно исследовать несколько слоев активных устройств, что является ранним примером визуализации EBIC. [15] [16]
С 1958 по 1978 год Эверхарт был профессором, а затем заведующим кафедрой инженерных и компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли . [1] Там он поддержал строительство первого сканирующего электронного микроскопа в университете США. [17]
В январе 1979 года он стал деканом Джозефа Зильберта инженерного колледжа Корнелльского университета в Итаке, Нью-Йорк. [18]
Эверхарт занимал пост ректора Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн 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. Орвилл Бекман . [19] : 9–14 В официальном приглашении предполагаемых членов Административного комитета Института Бекмана Эверхарт написал, что создание Института Бекмана было «исключительной возможностью, возможно, самой драматичной и захватывающей, которую мы увидим в нашем трудовой стаж». [19] : 97
Эверхарт был президентом Калифорнийского технологического института с 1987 по 1997 год . фундаментальные исследования в области физики и астрономии. [21]
Во время работы в Калифорнийском технологическом институте 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 Калифорнийском технологическом институте , исследовательский центр биологии, химии и смежных наук. [22] Это был второй из пяти исследовательских центров, поддерживаемых Арнольдом Орвиллом Бекманом и его женой Мэйбл. Эверхарт также принимал участие в создании обсерватории В.М. Кека на Гавайях при поддержке Фонда В.М. Кека ; [23] Инженерная лаборатория Гордона и Бетти Мур при поддержке Гордона Мура из Intel ; [24] и Инженерная библиотека Fairchild при поддержке Фонда Шермана Fairchild . [20] [25]
Эверхарт поощрял усилия по найму большего количества преподавателей-женщин и увеличению набора женщин. В последний год его обучения в Калифорнийском технологическом институте количество женщин на первом курсе было вдвое больше, чем в год, когда он поступил в Калифорнийский технологический институт. [20]
С 1998 года Эверхарт является попечителем Калифорнийского технологического института . [26] Он входит в советы директоров Raytheon и Kavli Foundation , среди других. [18]
В 1999 году Эверхарт был избран на шестилетний срок руководителем Гарвардского университета . В 2001 году он стал членом исполнительного комитета Надзирателей. Он был одним из трех наблюдателей, участвовавших в университетском комитете по поиску президента в 2000–2001 годах. В 2004 году он был избран президентом Наблюдательного совета Гарварда на 2004-05 годы. [27]
Эверхарт был избран членом ряда научных обществ, в том числе следующих: [1]
Эверхарт получил ряд наград, в том числе следующие: [1]