江崎玲于奈（日本物理學家，半導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)電子的量子穿隧效應(yīng)）

江崎玲于奈（Reona Esaki），男，1925年3月12日出生于日本大阪，畢業(yè)于東京大學。后進入川西機械制作所工作，進行由真空管的陰極放出熱電子的研究工作。1956年，轉(zhuǎn)入東京通信工業(yè)株式會社（現(xiàn)索尼）。1970年提出半導(dǎo)體超晶格理論。?1973年，時任美國IBM沃森研究所研究員的江崎玲于奈，因在半導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)電子的量子穿隧效應(yīng)獲得諾貝爾物理學獎。?橫濱藥科大學校長。

人物簡介

江崎玲于奈1925年3月12日出生于日本大阪，1940年就讀于京都第三高等學校，1944年進入東京帝國大學，是日本近代著名固體物理學家。江崎玲于奈是建筑學家江崎壯一郎的長子。小時候被留聲機里播放出來的音樂所感動，自己也想成為像發(fā)明留聲機的愛迪生那樣的發(fā)明家。雖然中考失敗，但他后來發(fā)憤圖強考進東京大學，并畢業(yè)于東京大學理學部物理學科。大學時代，江崎租住的宿舍在東京大轟炸中被燒毀?？吹竭@種場景，江崎想在大學畢業(yè)后從事日本復(fù)興的工作，于是畢業(yè)后進入企業(yè)工作。?20世紀50年代，根據(jù)理論分析，人們認為在PN結(jié)反向擊穿的過程中應(yīng)當能夠觀測到隧道效應(yīng)，但實驗上一直未能發(fā)現(xiàn)。1957年，江崎玲于奈在研制新型高頻晶體管時，意外地發(fā)現(xiàn)了高摻雜、窄PN結(jié)的正向伏安特性中存在著異常的負阻現(xiàn)象。通過理論分析，他認為這種負阻特性是由于電子空穴直接穿透結(jié)區(qū)而形成的，從而為隧道效應(yīng)提供了有力的證據(jù)。1957年，江崎大學畢業(yè)正好10年，32歲的他憑借這項成就獲得了期待已久的博士學位。?在隨后的研究中，他發(fā)明了由隧道結(jié)制成的隧道二級管。隧道二極管的發(fā)明，開辟了一個新的研究領(lǐng)域——固體中的隧道效應(yīng)。

個人生活

父親：江崎壯一郎，建筑學家。

研究歷程

1944年，江崎進入日本東京帝國大學專攻實驗物理，1947年獲得碩士學位（后來于1959由于研究隧道效應(yīng)獲得博士學位），隨即服務(wù)于神戶工業(yè)股份有限公司，開始了作為晶體管材料的鍺和硅等半導(dǎo)體的研究，1956年成為東京通信工業(yè)股份有限公司（索尼）的主任研究員，領(lǐng)高摻雜鍺與硅的研究，這一研究的結(jié)果導(dǎo)致了隧道二極管的發(fā)明。

所謂“隧道現(xiàn)象”是指電子偶然地穿過其運動方向上的從經(jīng)典理論觀點看來是不可越的能量勢壘（不太大）時，會在勢壘的另一邊發(fā)現(xiàn)電子運動的一種波動性的奇怪現(xiàn)象，這在本紀二十年代就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了。到了三十年代量子力學發(fā)展的初期，人們一直試圖用隧道效應(yīng)來分整流現(xiàn)象及接觸電阻等問題，然而理論的預(yù)見和實驗觀測結(jié)果卻屢次出現(xiàn)矛盾。五十年代隨著半導(dǎo)體PN結(jié)的出現(xiàn)，又一次喚起人們重視隧道過程的研究。根據(jù)理論分析，在PN結(jié)反擊穿的過程中，應(yīng)當能夠觀測到隧道效應(yīng)。但實驗卻一直無法證實。1957年，江崎在研制型高頻晶體管時；意外地發(fā)現(xiàn)高摻雜窄PN結(jié)的正向伏安特性中，存在著“異常的”負阻現(xiàn)象，而且只要一增加含有大量雜質(zhì)的鍺為原料的二極管的電壓時，就馬上可以看到，電流著電壓的升高而減小。他通過分析認為，這種負阻特性是由于電子空穴直接穿透結(jié)區(qū)而形成，而為隧道效應(yīng)提供了有力的實驗證明。他還發(fā)現(xiàn)，把具有這種性的半導(dǎo)體（具有負電阻的二管）作為新的電子元件，可以應(yīng)用于開關(guān)電路和振蕩電路，以及高速電路（如電子計算機等裝置），這在當時是轟動世界的發(fā)明。

1958年，溪江崎發(fā)表了關(guān)于“隧道二極管”的論文，這是他獲得諾貝爾物理學獎金的開端。后來人們以他的名字把“隧道二極管”命名為“江崎二極管”。第二年，他又發(fā)表了有關(guān)管的發(fā)明及其機理方面的文章，因而獲得了作為日本物學會最高榮譽的仁科芳雄紀念獎。接著，1960年又獲得出版社的獎勵，1961年獲得M．N．利布曼紀念獎金及富蘭克林研究所授予的巴蘭坦獎?wù)?/i>。I965年日本科學院也給予他獎勵。由于在半導(dǎo)體和超導(dǎo)體方面的“隧道效應(yīng)”的貢獻．江崎分享了1973年度諾貝爾物理學獎金。1974年日本政府授予文化勛章。