後悔は不要です。行動する前に考えてください。
William Bradford Shockley Jr.はアメリカの物理学者で発明家でした。彼はBell LabsのJohn BardeeンとWalter Brattainを含む研究グループの管理者でした。3人の科学者は「半導体に関する研究とトランジスタ効果の発見」により、1956年のノーベル物理学賞を共同で受賞しました。
Shockleyが1950年代と1960年代に新しいトランジスタ設計を商用化しようとした試みの結果として、Californiaの「Silicon Valley」は電子機器革新の中心地になりました。後年、Stanford大学で電気工学の教授として、Shockleyは人種差別と優生学の提唱者になりました。2019年のIntelligenceジャーナルの研究は、彼をカバーされた55人の知能研究者の中でArthur Jensenに次ぐ2番目に物議をかもした人物であると判明しました。
初期の人生と教育
Shockleyはアメリカ人の両親からLondonで1910年2月13日に生まれ、3歳からPalo Alto, Californiaの家族の故郷で育てられました。彼の父William Hillman Shockleyは鉱山技師で、鉱山に投機し、8つの言語を話しました。彼の母May Bradford は、アメリカ西部で育ち、Stanford大学を卒業し、最初の女性アメリカ合衆国副鉱山測量官になりました。Shockleyは公立学校に対する両親の嫌悪とShockleyの激しい癇癪の習慣のため、8歳まで家庭教師を受けました。彼は1927年にHollywood High Schoolを卒業しました。
Shockleyは1932年にCaltechから理学士号を、1936年にMITから博士号を取得しました。彼の博士論文のタイトルは「Electronic Bands in Sodium Chloride」で、彼の論文指導教員John C. Slaterが提案したテーマでした。博士号を取得した後、ShockleyはNew JerseyのBell LabsのClinton Davissonが率いる研究グループに参加しました。その後数年間、Shockleyにとって生産的でした。彼はPhysical Reviewで固体物理学に関する多くの基礎論文を発表しました。1938年に、彼は最初の特許「Electron Discharge Device」を取得しました。これは電子増倍管に関するものでした。
キャリア
第二次世界大戦が勃発したとき、ShockleyはManhattanのNew York CityのBell Labsでレーダー研究に関与するようになりました。1942年5月、彼はBell Labsから休職し、Columbia大学の対潜水艦戦争作戦グループの研究責任者になりました。これは、改善された護衛技術、深度爆弾パターンの最適化など、潜水艦の戦術に対抗する方法を考案することを含みました。このプロジェクトはPentagonとWashingtonへの頻繁な出張が必要で、Shockleyは多くの高位の士官と政府関係者に会いました。
1944年に、彼はB-29爆撃機のパイロットが新しいレーダー爆弾サイトを使用するためのトレーニングプログラムを組織しました。1944年後半に、彼は結果を評価するために世界中の基地への3か月間のツアーを行いました。このプロジェクトについて、Secretary of WarのRobert Pattersonは1946年10月17日にShockleyにメリット勲章を授与しました。
1945年7月、戦争省はShockleyに日本本土への侵攻による可能性のある死傷者についてのレポートを準備するよう求めました。Shockleyは次のように結論づけました：
この研究が、日本の状況と比較可能なすべての歴史的ケースにおける国家の行動が、実際には戦闘中の軍隊の行動と常に一貫していることを示している場合、それは敗北の時点で日本の死傷者と無効者の数がドイツの対応する数を超えることを意味します。言い換えれば、私たちはおそらく少なくとも500万から1000万人の日本人を殺す必要があるでしょう。これは170万から400万人の死傷者、40万人から80万人の死傷者を含む費用をかかる可能性があります。
このレポートはアメリカがHiroshimaとNagasakiに原子爆弾を投下する決定に影響を与え、それはJapanの無条件降伏を引き起こしました。
Shockleyは科学研究論文の創成プロセスをモデル化するために対数正規分布を提案した最初の物理学者でした。
トランジスタの開発
1945年に戦争が終わった直後、Bell LabsはShockleyと化学者Stanley Morganが率いる固体物理学グループを形成しました。これにはJohn Bardeen、Walter Brattain、物理学者Gerald Pearson、化学者Robert Gibney、電子専門家Hilbert Moore、および数人のテクニシャンが含まれていました。彼らの任務は、脆弱なガラス真空管増幅器に対する固体の代替案を探すことでした。最初の試みはShockleyの半導体に外部電界を使用してその伝導性に影響を与えるというアイデアに基づいていました。これらの実験はあらゆる構成と材料でいつも失敗しました。グループは停滞していましたが、Bardeenが電界が半導体に浸透することを妨ぐ表面状態を呼び起こす理論を提案しました。グループはこれらの表面状態を研究することに焦点を変え、ほぼ毎日会合して仕事について議論しました。グループの関係は優れており、アイデアは自由に交換されました。
1946年の冬までに、Bardeenが表面状態に関する論文をPhysical Reviewに提出するのに十分な結果がありました。Brattainは半導体の表面に明るい光を当てることで観察された表面状態を研究する実験を開始しました。これにより、Shockleyと共同執筆した論文を含む複数の論文が生まれ、表面状態の密度が失敗した実験を説明するのに十分以上であると推定されました。彼らが半導体と導線の接触点の周りに電解質を置き始めたとき、仕事のペースは大幅に加速しました。MooreはInput信号の周波数を簡単に変更できるようにするサーキットを構築しました。最後に、Shockleyによる提案に基づいてPearsonが、P–n接合にわたって配置されたglycol boratのドロップに電圧をかけたとき、彼らは電力増幅のいくつかの証拠を得始めました。
Bell LabsのAttorneyはすぐにShockleyのfield effect原理が1930年にJulius Lilienfeld によって予測され、彼が1925年10月22日にCanadaでMESFET様の特許を出願したことに基づいて特許化されていることを発見しました。特許は「壊れやすい」と思われましたが、特許弁護士はその4つの特許出願のうち1つだけをBardeen-Brattain接触点設計に基づくことができませんでした。その他の3つは最初にBardeen、Gibney、およびBrattainを発明者とする電解質ベースのトランジスタをカバーしました。
Shockleyの名前はこれらの特許出願のいずれにもありませんでした。これはShockleyを怒らせました。彼はこの仕事がfield effect ideaに基づいていたため、彼の名前も特許に含まれるべきだと思いました。彼は特許を自分の名前だけで書くために努力さえしました、そしてBardeen と Brattainに彼の意図を伝えました。
特許出願に含まれていなかったことに怒ったShockleyは、密かに接触点の代わりにジャンクションに基づいた異なる種類のトランジスタを構築するための独自の仕事を続けました。彼はこの種の設計がより商用的に実行可能である可能性があると予想していました。接触点トランジスタは、彼は脆く、製造が難しいと思われると信じていました。Shockleyは接触点トランジスタの動作方法の説明のある部分にも不満があり、少数キャリア注入の可能性を考えました。
1948年2月13日、別のチームメンバーであるJohn N. Shiveは、ゲルマニウムの薄いくさび形の前後に青銅の接触を持つ接触点トランジスタを構築し、孔が表面に沿ってではなく、以前に考えられていたように、バルクゲルマニウムを通って拡散できることを証明しました。:153:145 Shiveの発明はShockleyの接合トランジスタの発明をきっかけにしました。:143 数ヶ月後、彼は層または「サンドイッチ」構造を持つ、かなりより堅牢な、完全に新しい種類のトランジスタを発明しました。この構造は1960年代まで、膨大な数のすべてのトランジスタに使用されるようになり、双極性接合トランジスタに進化しました。Shockleyは後に、チームの動作が「協力と競争の混合」であることを認めました。彼はまた、1948年のShiveの進歩によって「彼の手が強制される」まで、彼が自分の仕事の一部を秘密にしておいたことを認めました。Shockleyは彼が「サンドイッチ」トランジスタと呼んだものについてかなり完全な説明を作成し、1949年4月7日に原理の最初の証明が得られました。
一方、Shockleyは彼の大作「Electrons and Holes in Semiconductors」で作業しました。これは1950年に558ページの論文として発表されました。この巻には、Shockleyのドリフトと拡散についての重要なアイデアと、固体結晶内の電子の流れを支配する微分方程式が含まれていました。Shockleyの二極管方程式も説明されています。このseminal workは、トランジスタの新しいバリエーションと半導体に基づいた他のデバイスを開発および改善するために働く他の科学者の参考テキストになりました。
これにより、双極性「接合トランジスタ」の発明がもたらされました。これは1951年7月4日のプレスカンファレンスで発表されました。
1951年に、彼は国立科学アカデミーNASに選出されました。彼は41歳でした。これはそのような選挙にはかなり若かったです。2年後、彼はNASによる権威あるComstock Prize for Physicsの受賞者として選ばれ、多くの他の賞と栄誉の受信者でした。
「トランジスタの発明」によって生成された続く宣伝は、Bardeenと Brattainの不満にもかかわらず、Shockleyをしばしば前面に押し出しました。ただし、Bell Labs管理部は一貫して3つの発明者すべてをチームとして提示しました。Shockleyは彼に唯一のクレジットを与えたレポーターの記録を修正していましたが、最終的には彼はBardeenとBrattainを激怒させそして疎外にし、本質的に2人が接合トランジスタで作業することをブロックしました。Bardeenは超伝導の理論を追求し始め、1951年にBell Labsを去りました。BrattainはさらにShockleyとの協力を拒否し、別のグループに割り当てられました。BardeenとBrattainのどちらも、発明後の最初の年を超えてトランジスタの開発にあまり関係していませんでした。
Shockley Semiconductor
1956年、Shockleyはニュージャージーからカリフォルニア州マウンテンビューに移動し、Palo Alto, Californiaで病気で高齢の母親に近くに住むためにShockley Semiconductor Laboratoryを開始しました。Beckman Instruments, Inc.の部門である同社は、Silicon Valleyとして知られるようになったシリコン半導体デバイスに取り組んでいた最初の施設でした。
1956年にノーベル賞を受賞した後、彼の態度は変わり、彼の行動スタイルがますます専制的で不安定で気難しいことが証拠として現れました。Shockleyはますます支配的で偏執的になりました。1つの有名なインシデントで、彼は会社秘書が軽い切り傷を被った後、「犯人」を見つけるために嘘発見器テストを要求しました。1957年後半、「不実な8人」として知られるようになるShockleyの8人の研究者がシリコン系半導体への研究を続けないというShockleyの決定の後、辞任しました。彼らはFairchild Semiconductorを形成するために進んだ。Shockley Semiconductorはこの損失から回復しなかったため、3年後に別の会社によって購入されました。次の20年の過程で、65以上の新しい企業は、Fairchildに遡る従業員接続をもたらしました。
1956年以来時々会っていたおよそ30人の同僚のグループが、2002年にStanfordで再び会い、Shockleyとの彼らの時間とIT革命を引き起こすことにおける彼の中心的な役割について懐かしく思いました。グループの主催者は「Shockleyは Silicon ValleyにシリコンをもたらしたのはShockleyです」と述べました。
人種と優生学に関する見解
Shockleyが Shockley Semiconductorの取締役としての役割を離れた後、彼はStanford Universityに参加しました。1963年に彼はAlexander M. Poniatoff Engineering and Applied Science教授に任命され、1975年の教授emeritusとして退職するまでその職位にとどまりました。この職位では、Shockleyは人種、人間の知性、および優生学の問題に興味を持つようになりました。彼はこの仕事が人類の遺伝的未来にとって重要であると思い、彼はそれが彼のキャリアの最も重要な仕事であると説明するようになりました。彼の見解を表明することが彼の評判を傷つけたにもかかわらず。Shockleyは、より低い知性の中でより高い繁殖率が有害な効果をもたらしていたと主張し、平均知能の低下は最終的に文明の衰退につながると主張しました。彼はまた、黒人は知的レベルで白人よりも遺伝的に劣っていたと主張しました。たとえば、精神科医Frances Cress Welsing M.D.とのディベート、およびFiring Line withWilliam F. Buckley Jr.での論争で：
私の研究は、アメリカの黒人の知的および社会的欠点の主な原因が遺伝的であり、人種的に遺伝的な起源であり、したがって実際の環境改善によって大幅に改善できないというのは避けられない意見に私を導きます。
このトピックに関するShockleyの著作と講義は、部分的には心理学者Cyril Burtの著作に基づいており、Pioneer Fundによって資金提供されました。Shockleyはまた、IQが100未満の個人が任意の不妊手術を受けるために支払われることを提案しました。人類学者Roger Pearsonは、Shockleyと共同執筆した自費出版の本でShockleyを擁護しました。Wisconsin–Milwaukee大学の教授Edgar G. Eppsは、「William Shockleyの位置は人種差別的な解釈を引き起こしやすい」と主張しました。
1981年、Shockleyは、科学ライターRoger Witherspoonがshockleyの任意の不妊手術プログラムの提唱をナチの人間実験と比較した後、Atlanta ConstitutionをAtlantaで中傷訴訟を提起しました。訴訟は裁判に進むまで3年かかりました。Shockleyは訴訟に勝利しましたが、わずか1ドルの損害賠償と懲罰的損害賠償を受け取りませんでした。Shockleyの伝記者
