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尤利烏斯·埃德加·利林菲爾德

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尤利乌斯·埃德加·利林菲尔德
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尤利烏斯·埃德加·利林菲爾德(Julius Edgar Lilienfeld,(1882年4月18日—1963年8月28日))是一位美國的電氣工程師物理學家,被認為是最早於1925年獲得場效應電晶體專利的人。他始終未能基於自己的構想製造出實用的半導體器件。此外,由於他未在學術期刊上發表相關文章,加之當時缺乏高純度半導體材料,他的場效應電晶體專利並未引起廣泛關注,反而對後來的發明者造成了一定混淆。[1]

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早期生活

利林菲爾德出生於奧匈帝國屬地林貝格(今利維夫)的一個猶太家庭。其父為律師齊格蒙德·利林菲爾德(Sigmund Lilienfeld),母親為莎拉·賈姆波勒·利林菲爾德(Sarah Jampoler Lilienfeld)。[2]

教育

利林菲爾德於1899年高中畢業,[2]並於1900年至1904年間在弗里德里希-威廉大學(1949年改名為柏林洪堡大學)學習。1905年2月18日,他獲得博士學位。同年,他開始在萊比錫大學物理研究所擔任無教席教授。

職業

利林菲爾德在萊比錫大學的早期職業生涯中,自1910年起開展了關於金屬電極間真空放電現象的重要研究。[3]他的研究重點在於真空製備技術改進後該放電現象的變化。與其他科學家相比,他率先識別出場電子發射是一種獨立的物理效應(他稱之為「自動電子發射」),並將其作為微型X射線管的電子源用於醫學應用很感興趣。他於1922年首次在英文文獻中準確描述了場電子發射的實驗現象。該效應後來由拉爾夫·福勒洛塔爾·沃爾夫岡·諾德海姆英語Lothar Wolfgang Nordheim於1928年作出理論解釋。

1921年,利林菲爾德為推進其專利主張移居美國,並於1926年正式辭去其萊比錫大學教授職務,在美定居。1928年,他開始在莫爾登的Amrad公司工作,該公司後更名為Ergon研究實驗室,隸屬於Magnavox,於1935年關閉。[1]

在美國,利林菲爾德研究了陽極氧化鋁薄膜,並於1931年為電解電容器申請專利,該技術隨後被廣泛應用於整個20世紀。他還發明了類似場效應電晶體(FET)的器件,並提交多項描述電晶體結構及操作方式的專利,涵蓋許多現代電晶體的關鍵特性。(美國專利#1,745,175[4]於1930年1月28日獲批。)[5]沃爾特·布拉頓約翰·巴丁與化學家羅伯特·吉布尼嘗試為其早期器件申請專利時,許多專利權因利林菲爾德的已有專利而被駁回。[6]

電子撞擊金屬表面時發出的光輻射被命名為「利林菲爾德輻射英語Lilienfeld radiation」,因其首先在X射線管陽極附近觀察到該現象。其機理被歸因於金屬表面中電漿體的激發。[7][8][9]

美國物理學會以利林菲爾德的名字命名其主要獎項之一——利林菲爾德獎[10]

個人生活

利林菲爾德是一位講德語的阿什肯納茲猶太人,原為奧匈帝國公民,[11]後來擁有美國波蘭的雙重國籍。[12]1926年5月2日,他在紐約市與美國人比阿特麗斯·金斯伯格(Beatrice Ginsburg)結婚。他們居住在麻薩諸塞州溫徹斯特,當時利林菲爾德是馬爾登市Ergon研究實驗室的主任,並於1934年成為美國公民。Ergon於1935年關閉後,他與妻子在聖托馬斯島建了一所房子,希望擺脫長期困擾他、與小麥田有關的過敏症。利林菲爾德經常往返於聖托馬斯與美國大陸之間,繼續測試新想法並申請相關專利。

專利

  • US 1122011 "Process and apparatus for producing Roentgen rays" filed on 1912-10-02, describing an X-ray tube that produced x-rays from electrons emitted from a hot filament
  • US 1218423 "Roentgen ray tube" filed on 1914-04-17, describing a refinement of his earlier X-ray tube that produced x-rays from electrons emitted from a hot filament
  • US 1745175 "Method and apparatus for controlling electric current" first filed in Canada on 1925-10-22, describing a field-effect transistor
  • US 1900018 "Device for controlling electric current" filed on 1928-03-28, a thin film field-effect transistor
  • US 1877140 "Amplifier for electric currents" filed on 1928-12-08, solid state device where the current flow is controlled by a porous metal layer, a solid state version of the vacuum tube
  • US 2013564 "Electrolytic condenser" filed on 1931-08-29, describing an electrolytic capacitor
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參考

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