江崎玲于奈（日本物理學(xué)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(xué)。后進(jìn)入川西機(jī)械制作所工作，進(jìn)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(huì)社（現(xiàn)索尼）。1970年提出半導(dǎo)體超晶格理論。?1973年，時(shí)任美國(guó)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(xué)獎(jiǎng)。?橫濱藥科大學(xué)校長(zhǎng)。

人物簡(jiǎn)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(xué)校，1944年進(jìn)入東京帝國(guó)大學(xué)，是日本近代著名固體物理學(xué)家。江崎玲于奈是建筑學(xué)家江崎壯一郎的長(zhǎng)子。小時(shí)候被留聲機(jī)里播放出來(lái)的音樂(lè)所感動(dòng)，自己也想成為像發(fā)明留聲機(jī)的愛(ài)迪生那樣的發(fā)明家。雖然中考失敗，但他后來(lái)發(fā)憤圖強(qiáng)考進(jìn)東京大學(xué)，并畢業(yè)于東京大學(xué)理學(xué)部物理學(xué)科。大學(xué)時(shí)代，江崎租住的宿舍在東京大轟炸中被燒毀?？吹竭@種場(chǎng)景，江崎想在大學(xué)畢業(yè)后從事日本復(fù)興的工作，于是畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)工作。?20世紀(jì)50年代，根據(jù)理論分析，人們認(rèn)為在PN結(jié)反向擊穿的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)能夠觀測(cè)到隧道效應(yīng)，但實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(fù)阻現(xiàn)象。通過(guò)理論分析，他認(rèn)為這種負(fù)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(xué)畢業(yè)正好10年，32歲的他憑借這項(xiàng)成就獲得了期待已久的博士學(xué)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(jí)管。隧道二極管的發(fā)明，開(kāi)辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域——固體中的隧道效應(yīng)。

個(gè)人生活

父親：江崎壯一郎，建筑學(xué)家。

研究歷程

1944年，江崎進(jìn)入日本東京帝國(guó)大學(xué)專攻實(shí)驗(yàn)物理，1947年獲得碩士學(xué)位（后來(lái)于1959由于研究隧道效應(yīng)獲得博士學(xué)位），隨即服務(wù)于神戶工業(yè)股份有限公司，開(kāi)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(guò)其運(yùn)動(dòng)方向上的從經(jīng)典理論觀點(diǎn)看來(lái)是不可越的能量勢(shì)壘（不太大）時(shí)，會(huì)在勢(shì)壘的另一邊發(fā)現(xiàn)電子運(yùn)動(dòng)的一種波動(dòng)性的奇怪現(xiàn)象，這在本紀(jì)二十年代就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了。到了三十年代量子力學(xué)發(fā)展的初期，人們一直試圖用隧道效應(yīng)來(lái)分整流現(xiàn)象及接觸電阻等問(wèn)題，然而理論的預(yù)見(jiàn)和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)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(guò)程的研究。根據(jù)理論分析，在PN結(jié)反擊穿的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)能夠觀測(cè)到隧道效應(yīng)。但實(shí)驗(yàn)卻一直無(wú)法證實(shí)。1957年，江崎在研制型高頻晶體管時(shí)；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(fù)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(shí)，就馬上可以看到，電流著電壓的升高而減小。他通過(guò)分析認(rèn)為，這種負(fù)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(shí)驗(yàn)證明。他還發(fā)現(xiàn)，把具有這種性的半導(dǎo)體（具有負(fù)電阻的二管）作為新的電子元件，可以應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電路和振蕩電路，以及高速電路（如電子計(jì)算機(jī)等裝置），這在當(dāng)時(shí)是轟動(dòng)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(xué)獎(jiǎng)金的開(kāi)端。后來(lái)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(jī)理方面的文章，因而獲得了作為日本物學(xué)會(huì)最高榮譽(yù)的仁科芳雄紀(jì)念獎(jiǎng)。接著，1960年又獲得出版社的獎(jiǎng)勵(lì)，1961年獲得M．N．利布曼紀(jì)念獎(jiǎng)金及富蘭克林研究所授予的巴蘭坦獎(jiǎng)?wù)?/i>。I965年日本科學(xué)院也給予他獎(jiǎng)勵(lì)。由于在半導(dǎo)體和超導(dǎo)體方面的“隧道效應(yīng)”的貢獻(xiàn)．江崎分享了1973年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。1974年日本政府授予文化勛章。