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Articulo de referencia

Rafael Tsu

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Raphael Tsu (nacido el 27 de diciembre de 1931) [ 1 ] es miembro de la Sociedad Estadounidense de Física y profesor emérito de ingeniería eléctrica en la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte , Charlotte, NC. [ 2 ]

Primeros años y educación

Tsu nació en 1931 en Shanghái, China, en el seno de una familia católica. De niño, se sintió inspirado por su tío abuelo, quien en 1926 fue uno de los primeros seis obispos chinos consagrados en el Vaticano, en Roma. En su adolescencia, lo inspiraron su padre, Adrian, educado en Estados Unidos, y su tío, Louis, educado en Francia. Su abuelo paterno y su tío abuelo fueron pioneros en la construcción de centrales eléctricas y astilleros modernos en Shanghái. Al marcharse de Shanghái, su tío abuelo, en su lecho de muerte, le recordó el antiguo proverbio chino que dice que para triunfar se necesita la herramienta adecuada.

Tsu emigró inicialmente al oeste en 1952 para estudiar física en el Medway Technical College en Inglaterra durante un año, antes de partir hacia Dayton, Ohio, al año siguiente. Obtuvo la licenciatura en ciencias en la Universidad de Dayton en 1956 y pasó un semestre en el Carnegie Institute of Technology (predecesor de la Universidad Carnegie Mellon ) antes de ir a la Universidad Estatal de Ohio para obtener una maestría en 1957 y un doctorado en 1960. En la Universidad Estatal de Ohio, Tsu trabajó principalmente bajo la dirección de Robert Kouyoumjian. [ 1 ]

Carrera

Tras varios años trabajando como miembro del personal técnico en los Laboratorios Bell (BTL) en Murray Hill, Nueva Jersey, desarrollando un amplificador ultrasónico, un mecanismo inventado por DL ​​White, Tsu se trasladó al Centro de Investigación TJ Watson de IBM en Yorktown Heights, Nueva York, como asociado de Leo Esaki, iniciando una conocida colaboración que dio como resultado una teoría de materiales cuánticos artificiales, superredes y pozos cuánticos .

Más tarde, Tsu se unió al Instituto de Semiconductores Amorfos (ASI) y dirigió la investigación energética en Energy Conversion Devices (ECD) cerca de Detroit, MI, por invitación del inventor Stan Ovshinsky . Su contribución incluyó la primera determinación experimental de la fracción de volumen de cristalinidad para la percolación de conductividad en silicio amorfo y [germanio], [ 3 ] y proporcionó prueba experimental de la existencia de un orden intermedio. [ 4 ] Descubrió experimentalmente que el recocido posterior con H2 y O2 puede eliminar drásticamente los defectos de enlaces colgantes en el silicio amorfo .

De 1985 a 1987, Tsu fue el líder del grupo del programa de silicio amorfo en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (entonces conocido como SERI, Instituto de Investigación de Energía Solar) en Golden, Colorado . Su derivación teórica de la relación entre la absorción óptica y el desorden en el silicio y el germanio amorfos en términos de constantes fundamentales muestra que la pendiente del gráfico de Tauc está determinada de forma única por la fuerza del oscilador de la transición, el potencial de deformación y la desviación media de las coordenadas atómicas obtenidas a partir de la función de distribución radial (FDR).

En 1972, Tsu organizó un grupo y fue invitado por la Academia de Ciencias de China , lo que dio como resultado el primer informe sobre la tecnología en China , publicado en Scientific American . [ 5 ] Esto lo llevó a participar en la organización de la primera visita de una delegación científica china a los Estados Unidos, invitada por el Comité de Relaciones entre Estados Unidos y China de la Academia de Ciencias de los Estados Unidos. Durante esta visita, colaboró ​​con el Departamento de Estado de los Estados Unidos en la organización del programa y la logística en la Costa Este. Este esfuerzo contribuyó a la apertura del intercambio científico entre Estados Unidos y China.

Invención de la superred

De todas sus contribuciones, el impacto más importante de Tsu ha sido la invención de materiales modulados espacialmente, o estratificados periódicamente: la superred . La estructura de una superred ha seguido siendo una innovación altamente productiva en nanoelectrónica hasta bien entrado el siglo XXI. De hecho, Tsu desempeñó un papel fundamental en la creación, invención y desarrollo de materiales y dispositivos de superred periódica sintéticos que dependen funcionalmente de estas estructuras de pozos cuánticos múltiples bidimensionales fabricadas artificialmente, mientras trabajaba en el Grupo de Investigación de Dispositivos Exploratorios de Leo Esaki en los Laboratorios IBM Watson. Tsu introdujo la idea de alternar capas de diferentes materiales, A/B, con el desplazamiento correcto del borde de banda. Mientras estuvo en IBM, Tsu trabajó estrechamente con LL Chang . El análisis teórico de Ray en IBM condujo al importante concepto de dopaje por modulación para la mejora de la movilidad de portadores, independientemente y antes del trabajo de Dingle et al. en los Laboratorios Bell. [ 6 ]

Contribuciones a otras tecnologías

Estas contribuciones pioneras han dado lugar a muchas tecnologías actuales, incluyendo osciladores de terahercios, conductancia diferencial negativa (NDC) en las características I-V de dispositivos de superred, [ 7 ] estructuras de pozos cuánticos de tunelización resonante (doble barrera), [ 8 ] de plegamiento de bandas de fonones y los espectros Raman relacionados, y el descubrimiento de modos de fonones prohibidos. [ 9 ] Las demás contribuciones de Raphael Tsu han impactado una amplia gama de la ciencia de los materiales.

Un tema recurrente en la trayectoria de Tsu ha sido la omnipresente interacción electrón-red en materiales, así como el transporte cuántico. Una de sus primeras publicaciones en Bell Labs [ 10 ] trata sobre la radiación de fonones por cargas no aceleradas. Otra, de IBM [ 11 ] , se relaciona con fonones y polaritones. Junto con Timir Datta, introdujo el concepto de impedancia de onda en el transporte cuántico para ondas cuánticas sin disipación [ 12 ] , donde, utilizando las expresiones de continuidad de probabilidad y expectativa de energía, se obtiene una ecuación para la impedancia de onda cuántica de las funciones de Schrödinger.

Publicaciones seleccionadas

  • Tsu, Raphael (2010). De las superredes a la nanoelectrónica . Elsevier. ISBN 9780080968131.
  • Tsu, Raphael (2018). El mundo y yo . LitFire Publishing. ISBN 9781641515887.
  • Tsu, Raphael (2018). El mundo y yo (  edición en chino). Dixie W Publishing Corporation. ISBN 9781683721406.

Artículos destacados

Los dos artículos siguientes figuraron entre los 50 artículos más citados que aparecieron en los primeros cincuenta años de la revista Applied Physics Letters, publicada por el Instituto Americano de Física (AIP), y fueron destacados como tales en la edición del 50 aniversario de APL http://apl.aip.org/apl_50th_anniversary .

  • R. Tsu y L. Esaki (1973). "Tunelización en una superred finita". Applied Physics Letters . 22 (11): 562. Bibcode : 1973ApPhL..22..562T . doi : 10.1063/1.1654509 .
  • LL Chang; L. Esaki y R. Tsu (1974). "Tunelización resonante en barreras dobles semiconductoras". Applied Physics Letters . 24 (12): 593. Bibcode : 1974ApPhL..24..593C . doi : 10.1063/1.1655067 .

Referencias

  1. 1 2 Tsu, Raphael (1960). La teoría y aplicación de la matriz de dispersión para ondas electromagnéticas (Ph.D.). Universidad Estatal de Ohio . OCLC 946004753. ProQuest 301850387 .  
  2. ↑ "Dr. Raphael Tsu, Ph. D." UNC Charlotte .
  3. ↑ Tsu, R.; Hernandez, JG; Chao, SS; Lee, SC; Tanak, K. (1982). "Fracción de volumen crítica de cristalinidad para la percolación de conductividad en aleaciones de Si:F:H dopadas con P". Applied Physics Letters . 40 (6): 534. Bibcode : 1982ApPhL..40..534T . doi : 10.1063/1.93133 .
  4. ↑ Tsu, R.; Isu, M.; Ovshinsky, SR; Polla, FH (1980). "Investigación de la electroreflectancia y Raman del Si:F:H amorfo por descarga luminiscente". Solid State Communications . 36 (9): 817. Bibcode : 1980SSCom..36..817T . doi : 10.1016/0038-1098(80)90019-8 .
  5. ↑ Tsu, R. (1972). "Alta tecnología en China" . Sci. Am . 227 (6): 13– 17. JSTOR 24922932 . 
  6. ↑ Esaki, L.; Tsu, R. (26 de marzo de 1969). Informe de investigación de IBM RC2418. Informe de investigación de IBM (Informe).
  7. ↑ Tsu, R.; Esaki, L. (1973). "Tunelización en una superred finita" . Appl. Phys. Lett . 22 (11): 562. Bibcode : 1973ApPhL..22..562T . doi : 10.1063/1.1654509 . Consultado el 28 de octubre de 2022 .
  8. ↑ Chang, LL; Esaki, L.; Tsu, R. (1974). "Tunelización resonante en barreras dobles semiconductoras" . Appl. Phys. Lett . 24 (12): 593. Bibcode : 1974ApPhL..24..593C . doi : 10.1063/1.1655067 . Consultado el 28 de octubre de 2022 .
  9. ↑ Kawamura, H.; Tsu, R.; Esaki, L. (1972). "Modo acústico activado por desorden en el espectro Raman de Ga x Al 1−x As" . Phys. Rev. Lett . 29 (20): 1397. Bibcode : 1972PhRvL..29.1397K . doi : 10.1103/PhysRevLett.29.1397 . Consultado el 28 de octubre de 2022 .
  10. ↑ Tsu, R. (1964). "Radiación de fonones por partículas cargadas en movimiento uniforme en sólidos piezoeléctricos" . J. Appl. Phys . 35 (1): 125. Bibcode : 1964JAP....35..125T . doi : 10.1063/1.1713018 . Consultado el 28 de octubre de 2022 .
  11. ↑ Tsu, R.; Jha, SS (1972). "Modos de fonones y polaritones en una superred" . Appl. Phys. Lett . 20 (1): 16. Bibcode : 1972ApPhL..20...16T . doi : 10.1063/1.1653959 .
  12. ↑ Tsu, Raphael; Datta, Timir (2008). Conductancia e impedancia de onda de los electrones . Simposio sobre avances en investigación electromagnética, Hangzhou, China, 24-28 de marzo. Hangzhou, China. Archivado del original (pdf) el 3 de agosto de 2010. Recuperado el 26 de abril de 2013 .