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主题:【原创】是是非非Shockley [1] -- 邓侃

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  • 家园 【原创】是是非非Shockley [1]

    说起高科技的首都硅谷,Silicon Valley,不能不提老肖,William Shockley。硅谷位于美国加州旧金山市南郊,从前叫圣塔克拉拉谷地,Santa Clara Valley。1971年,一个记者写了一系列报道,题目叫“美国硅谷”。“谷”代表这个地区的地形地貌,“硅”是半导体的基本元素。硅谷由此得名,并成为高科技园区的代名词,譬如北京中关村地区就被成为中国的硅谷。2002年,老肖生前30位同事自发举办了一次追思会,称老肖“把硅带给了硅谷,Brought silicon to Silicon Valley”,口气如同说上帝给世界带来了光,倍极荣耀。

    1999年,美国时代周刊评选20世纪100位最有成就的科学家,首推爱因斯坦,老肖也名列其中。1956年诺贝尔物理学奖,颁发给了老肖和他另外两位同事,John Bardeen和Walter Brattain,表彰他们“在半导体领域的研究和晶体管效应的发现”。起初诺贝尔物理学奖只面向纯基础研究,至于把科学化为生产力的应用科学,经常被认为动机中夹杂着或多或少的实际考虑,因此可能侵蚀研究质量。但是老肖他们的研究,对人类科技的发展贡献卓著,有人统计发现,当今世界晶体管的数量比报刊书籍中印刷的词汇的数量还要多。坐在象牙塔顶端的诺贝尔奖评审委员会的老先生们自然不敢忽视这一成就,破天荒地在历史上第一次把诺贝尔物理学奖颁发给了应用科学家老肖和他的同事。

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    William Shockley

    如果只看这些成就,老肖的一生可以说是伟大的光荣的一生。但是事实并非如此,或许用悲喜交加来概括老肖一生可能更合适。

    1945年二战结束后,贝尔实验室任命老肖组建固态物理研究小组,组员包括Bardeen和Brattain。他们的第一个尝试是通过外加电场来影响半导体的导电性能,这个想法是Shockley提出来的。可是不论选用什么材料和配置,实验总是莫名其妙地失败。众人苦思冥想不得其解,直到Bardeen猜测说,失败的原因会不会是因为半导体表面的物质结构与半导体内部的物质结构不同,导致电场无法穿透半导体。这个猜想让大家顿开茅塞,于是大家集中精力研究半导体表面的物质特性。他们每天碰面,交换发现和想法,气氛很high。当他们着力改进半导体和导线的接触面的时候,研究取得了突破性进展。一转眼到了 1947年年底, Bardeen和Brattain成功地设计出了点接触式晶体管,实现了老肖的预想。但是遗憾的是,当时老肖不在场。

    和大家一起跌打滚爬两年多,最辉煌的时刻来临的时候,却被错过了,老肖心里当然很不是滋味。更让老肖恼火的是,贝尔实验室的律师在申请专利的时候,居然不把老肖的名字列在专利发明人中。老肖的愤怒不完全是出于嫉妒,他认为Bardeen和Brattain的设计的理论基础是我老肖的场效应理论。就像踢球一样,不应该把所有功劳都让临门一脚的射手独占,场外教练员的指导才是最重要的。不过老肖的反应有点过激,他四下活动,企图让自己成为这些专利的唯一发明人。而且明人不做暗事,他还把自己的打算告诉了Bardeen和Brattain。这两位也火了,分一羹也罢了,想吃独食,没门。

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    John Bardeen

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    Walter Brattain

    与此同时,老肖悄悄琢磨如何改进点接触式设计,企图超越Bardeen和Brattain的成就。老肖不愧是高人,经过两年的疯狂工作,他发明了三明治式的新设计。这一设计,以它出色的性能和简易的制造工艺,完胜Bardeen和Brattain的设计。不仅设计取得巨大成功,而且情急之下,老肖还写了近 600页的巨著,成为日后半导体理论的葵花宝典。彻底奠定了老肖在半导体领域理论和应用的无人望其项背的宗师地位。

    荣誉与掌声接踵而来,1951年,老肖被选为美国科学院院士,时年仅仅41岁。两年后,获得了美国科学院物理大奖,以及其它很多奖项。老肖当然觉得很爽,但是Bardeen和Brattain却很郁闷。贝尔实验室的领导总是煞费苦心地把这些在半导体领域的成就,说成是三个人的集体智慧的结晶。老肖非但不开窍,反而屡屡激怒本已郁闷的两位同事,而且还小家子气地阻挠二位参与三明治式设计的进一步研究。Bardeen和Brattain二位也是心气颇高的人,哪里能忍受这份挤兑。终于分手,从此这两位高人,再也没有涉足晶体管的研究。老肖的一点小算盘,造成了人类科技进步无法估量的大损失。

    尽管如此,1956年的诺贝尔物理学奖,没有忘记John Bardeen和Walter Brattain。对此,且看老肖是怎么评论的?

    关键词(Tags): #硅谷野史元宝推荐:海天,老马丁,

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    • 家园 精彩精彩

      bell lab还是很牛的,C/C++就不说了,常用的R前身S也是这帮牛人们搞的,一个字儿,NIU!

      俺吹毛求疵一下儿,Illinois的常见翻译是伊利诺依,最后的s不发音,据说源于法语。您的这种写法,伊利诺斯大学UIUC,让俺觉得老兄是不是伊大校友或者在那儿呆过。一般大家说伊利诺依大学香槟分校,只有那生活和学习过的同学们才会default的理解为U of I就是UIUC。不过它的工学院确实厉害,EE是能和MIT,Stanford打个平手的,不过中西部地区节奏慢一些,已经有不少人走了。其实俺觉得如果从综合性和水平来看的话,密西根大学不说拔的头筹,也是top3里的学校。

      • 家园 UIUC

        给逮了个正着。的确没有在哪里呆过,所以才会闹出伊利诺斯的笑话。

        立刻改正,多谢指正!

        • UIUC
          家园 不好意思,俺太吹毛求疵了

          老兄的文章生动有趣,多多益善哈。

          • 家园 欢迎这样的吹毛求疵

            以后接着找bug啊。小范围内出小丑,可以避免在更多人面前出大丑。

            多谢帮助。这不是吹毛求疵,这是在帮我的忙。

    • 家园 唉,听说科学家都不好相处
      • 家园 科学家的情商

        不奇怪,每个人的长处不同。科学家通常过于强调智商,而情商方面相对比较弱。

        有位教授,学术水平相当牛,口头禅是“no”。你和他说什么,他第一反应就是no。有时候再想想,会补一句,make some sense。和他说话,通常不是一件特别愉快的事情。

        说来也正常,他之所以有独到观点,就是因为总是以批评的目光看待别人的成果,批评就是否定,否定之否定,就是进步。

        后来有一阵子,他突然改了口,不管说什么,都先来一句,“O,yes”。老实说,挺不习惯的,因为透着做作。我倒是令可他还是说no。

    • 家园 贝尔实验室已经是昨日黄花了
    • 家园 硅谷野史

      这是很久以前写的帖子,但是没有在西西河上发过。

      抛砖引玉,看看能不能发动河友的集体智慧,搞个硅谷野史出来。

      所谓野史,就是以怡情为主,不必像正史那样严谨严肃。

      关于这个系列,不知道哪些题目合适。譬如“乔布斯爱恨情仇录”?譬如“高潮迭起之Kleiner & Perkins”?

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