Pişmanlık gereksizdir. Harekete geçmeden önce düşünün.
William Bradford Shockley Jr. bir Amerikan fizikçi ve mucitti. Bell Labs'da John Bardeen ve Walter Brattain'i içeren bir araştırma grubunun yöneticisiydi. Üç bilim insanı, "yarı iletkenlerdeki araştırmaları ve transistor etkisinin keşfi" için 1956 Nobel Fizik Ödülü'nü müştereken aldılar.
Kısmen Shockley'nin 1950'ler ve 1960'larda yeni bir transistor tasarımını ticari hale getirme girişimlerinin sonucu olarak, California'nın "Silicon Valley" elektronik inovasyonunun merkezi haline geldi. Yaşamının sonraki döneminde, Stanford Üniversitesi'nde elektrik mühendisliği profesörü iken, Shockley ırkçılık ve öjeni destekçisi oldu. Intelligence dergisinde 2019 yılında yayımlanan bir çalışma, onu 55 kişinin kapsandığı Arthur Jensen'in gerisinde ikinci en tartışmalı zeka araştırmacısı olarak bulmuştur.
Erken yaşam ve eğitim
Shockley, Londra'da Amerikan ailesi tarafından 13 Şubat 1910'da doğdu ve üç yaşından itibaren ailesi tarafından California, Palo Alto'nun kendi memleketinde yetiştirildi. Babası William Hillman Shockley, madencilik mühendisi olup, madenler üzerinde spekülasyon yapan ve sekiz dil konuşan biriydi. Annesi May née Bradford, Amerikan Batısı'nda büyüdü, Stanford Üniversitesi'nden mezun oldu ve ilk kadın ABD Ek madencilik sörveyörü oldu. Shockley, ebeveynlerinin devlet okullarını beğenmemesi ve Shockley'nin şiddetli öfke patlamalarının sebebiyle sekiz yaşına kadar evde öğretim gördü. 1927 yılında Hollywood Lisesi'nden mezun oldu.
Shockley, 1932 yılında Caltech'ten Fen Bilimleri Lisans derecesini ve 1936 yılında MIT'den Doktora derecesini aldı. Doktora tezinin başlığı, tez danışmanı John C. Slater tarafından önerilen bir konu olan "Sodyum Klorürde Elektronik Bantlar" idi. Doktorasını aldıktan sonra Shockley, New Jersey'deki Bell Labs'da Clinton Davisson tarafından yönetilen bir araştırma grubuna katıldı. Sonraki birkaç yıl Shockley için verimli oldu. Physical Review'de katı hal fiziksel konularında bir dizi temel makale yayınladı. 1938'de, elektron çoğaltıcılar hakkında "Elektron Deşarj Cihazı" başlıklı ilk patentini aldı.
Kariyer
İkinci Dünya Savaşı çıktığında, Shockley Manhattan New York City'deki Bell Labs'da radar araştırmasına katıldı. Mayıs 1942'de Bell Labs'dan ayrılarak Columbia Üniversitesi'nin Denizaltı Karşıtı Savaş Operasyonları Grubu'nda araştırma müdürü oldu. Bu, denizaltıların taktiklerine karşı koymak için geliştirilmiş konvoy teknikleri, derinlik şarjı modellerini optimize etme vb. yöntemler tasarlamayı içeriyordu. Bu proje, Pentagon ve Washington'a sık sık seyahat etmeyi gerektirdi; burada Shockley birçok üst düzey memur ve hükümet yetkilisiyle tanıştı.
1944'te, B-29 bombardıman pilotları için yeni radar bomba görüştüklerini kullanmak üzere bir eğitim programı düzenledi. 1944'ün sonlarında, sonuçları değerlendirmek için dünyadaki üslere üç aylık bir tur yaptı. Bu proje için Savaş Sekreteri Robert Patterson, 17 Ekim 1946'da Shockley'ye Liyakat Madalyası ile ödüllendirdi.
Temmuz 1945'te Savaş Bakanlığı, Shockley'den Japonya anakarasına yapılacak bir işgalden kaynaklanacak muhtemel kayıplar hakkında bir rapor hazırlamasını istedi. Shockley şu sonuca vardı:
Çalışma, tüm tarihi vakalarda Japonya'ya benzer devletlerin davranışlarının gerçekten savaştaki asker davranışları ile tutarlı olduğunu gösterirse, bu, Almanlar için karşılık gelen sayıyı aştığı anda Japon ölüleri ve etkisiz hale gelenler anlamına gelir. Başka bir deyişle, muhtemelen en az 5 ila 10 milyon Japon'u öldürmek zorunda kalacağız. Bu bize 400.000 ile 800.000 ölü dahil olmak üzere 1,7 ile 4 milyon zaiyat maliyeti olabilir.
Bu rapor, Amerika Birleşik Devletleri'nin Hiroshima ve Nagasaki'ye atom bombaları atmasına karar vermesini etkiledi; bu da Japonya'nın koşulsuz teslim almasını hızlandırdı.
Shockley, bilimsel araştırma makalelerinin oluşturma sürecini modellemek için lognormal dağılımı önerme konusunda ilk fizikçiydi.
Transistörlerin geliştirilmesi
Savaş 1945'te sona erdikten kısa sonra Bell Labs, Shockley ve kimyager Stanley Morgan tarafından yönetilen, John Bardeen, Walter Brattain, fizikçi Gerald Pearson, kimyager Robert Gibney, elektronik uzmanı Hilbert Moore ve çeşitli teknisyenleri içeren katı hal fiziği grubu oluşturdu. Bunların görevi, kırılgan cam vakum tüp güçlendiricilerine katı hal alternatifi aramaktı. İlk denemeler, Shockley'nin yarı iletkenlerin iletkenliğini etkilemek için harici elektrik alanı kullanma hakkındaki fikirlerine dayanıyordu. Bu deneyler her zaman tüm çeşitli konfigürasyonlar ve malzemeler için başarısız oldu. Bardeen, alanın yarı iletkenin içine nüfuz etmesini engelleyen yüzey durumlarını çağıran bir teori önerene kadar grup durma noktasında kaldı. Grup, bu yüzey durumlarını incelemek için odağını değiştirdi ve çalışma hakkında tartışmak için neredeyse her gün bir araya geldiler. Grubun uyumu mükemmele yakındı ve fikirler serbestçe değiştirildi.
1946 kışına kadar, yüzey durumları hakkında Bardeen tarafından Physical Review'e bir makale sunulacak kadar sonuç elde ettiler. Brattain, yarı iletkenin yüzeyine parlak bir ışık tutarken yapılan gözlemler yoluyla yüzey durumlarını incelemek için deneyler başlattı. Bu, Shockley ile birlikte yazılan bir makaleler serisine ve yüzey durumlarının yoğunluğunun başarısız denemelerini açıklamak için yeterinden fazla olduğunu tahmin eden bir makaleye yol açtı. İş hızı, yarı iletken ve iletken teller arasındaki nokta kontakları elektrolit ile çevirmeye başladıklarında önemli ölçüde arttı. Moore, giriş sinyalinin frekansını kolayca değiştirmelerine izin veren bir devre inşa etti. Son olarak, Pearson, Shockley'nin bir önerisi üzerine, bir P–n bağlantısına yerleştirilen gliserin borat damlasına bir voltaj koyduğunda güç amplifikasyonunun bazı kanıtlarını almaya başladılar.
Bell Labs'ın avukatları kısa süre sonra Shockley'nin alan etkisi ilkesinin 1930 yılında Julius Lilienfeld tarafından tahmin edildiğini ve buna dayanan cihazların patentlenmiş olduğunu, Lilienfeld'in MESFET benzeri patentini 22 Ekim 1925'te Kanada'da sunduğunu keşfettiler. Patent "kırılabilir" görülmesine rağmen çalışamadığından, patent avukatları dört patent başvurusundan sadece birini Bardeen-Brattain nokta kontağı tasarımına dayandırdılar. Diğer üçü ilk olarak Bardeen, Gibney ve Brattain mucitleri olarak elektrolit tabanlı transistörleri kapsadı.
Shockley'nin adı bu patent başvurularının hiçbirinde yoktu. Bu, çalışmanın onun alan etkisi fikrini temel aldığını düşündüğü için Shockley'yi öfkelendirdi. Hatta adının patentlere de yazılması gerektiğini düşünerek böyle bir şey yapma girişiminde bulundu ve Bardeen ile Brattain'e niyetlerini söyledi.
Shockley, patent başvurularına dahil edilmediği için öfkeli halde, gizlice kendi çalışmasını sürdürerek nokta kontakları yerine bağlantılara dayanan farklı bir transistör türü oluşturdu; bu tür tasarımın ticari olarak daha uygulanabilir olacağını bekledi. Nokta kontakı transistörü, onun görüşüne göre, kırılgan ve üretilmesi zor olacaktı. Shockley ayrıca nokta kontakı transistöründeki çalışmasının bazı açıklamalarından memnun değildi ve azınlık taşıyıcı enjeksiyonunun olasılığını tasarladı.
13 Şubat 1948'de başka bir ekip üyesi olan John N. Shive, ince germanyum kama malzemerinin ön ve arkasında bronz kontaklarla bir nokta kontakı transistörü oluşturdu; bu, deliklerin daha önce düşünüldüğü gibi sadece yüzey boyunca değil, toplu germanyum aracılığıyla difüz olabileceğini kanıtladı.:153:145 Shive'in icadı Shockley'nin bağlantı transistörünün icadını tetikledi.:143 Birkaç ay sonra, katlı bir 'sandviç' yapısı olan tamamen yeni, önemli ölçüde daha güçlü bir transistör türünü icat etti. Bu yapı, 1960'lara kadar tüm transistörlerin büyük çoğunluğu için kullanılmaya devam etti ve iki kutuplu bağlantı transistörüne evrildi. Shockley daha sonra takımın çalışmasının "işbirliği ve rekabet karışımı" olduğunu kabul etti. Ayrıca Shive'in 1948 ilerlemesine "eli zorunlu hale gelene kadar" kendi çalışmasının bir kısmını gizli tuttuğunu kabul etti. Shockley, "sandviç" transistörü olarak adlandırdığı şeyin oldukça eksiksiz bir açıklamasını yapmış ve ilk kanıt, 7 Nisan 1949'da elde edilmiştir.
Bu arada Shockley, 1950 yılında 558 sayfalık bir inceleme olarak yayımlanan muhteşem eseri "Yarı iletkenlerdeki Elektronlar ve Delikleri" üzerinde çalıştı. Bu kapsamlı eser, Shockley'nin kayma ve difüzyon hakkındaki kritik fikirlerini ve katı hal kristallerindeki elektron akışını yöneten diferansiyel denklemleri içeriyordu. Shockley diyot denklemi de açıklanmıştır. Bu ön plana çıkan çalışma, transistörlerin ve yarı iletkenlere dayanan diğer cihazların yeni varyantlarını geliştirme ve iyileştirme için çalışan diğer bilim insanları için başvuru metni haline geldi.
Bu, iki kutuplu "bağlantı transistörünün" icadını sağladı ve 4 Temmuz 1951'de bir basın konferansında duyuruldu.
1951'de Ulusal Bilimler Akademisi NAS'a seçildi. Kırk bir yaşındaydı; bu tür bir seçim için oldukça gençti. İki yıl sonra, NAS tarafından Fizik için prestijli Comstock Ödülü'nün alıcısı olarak seçildi ve diğer birçok ödül ve onur aldı.
"Transistörlerin icadı" tarafından oluşturulan müteakip tanıtım, genellikle Shockley'yi öne çıkardı; bu da Bardeen ve Brattain'i çok çok üzdü. Bununla birlikte, Bell Labs yönetimi, sürekli olarak üç mucidi bir ekip olarak sundu. Shockley, muhabirler kendisine icadın tek kredisini verdiğinde kaydı düzeltse de, sonunda Bardeen ve Brattain'i öfkelendirdi ve kızdırdı, ayrıca esasen ikisinin bağlantı transistörü üzerinde çalışmasını engelledi. Bardeen, süperiletkenlik teorisine yönelinmeye başladı ve 1951'de Bell Labs'dan ayrıldı. Brattain, Shockley ile daha fazla çalışmayı reddetmiş ve başka bir gruba atanmıştır. Ne Bardeen ne de Brattain, icadından sonraki ilk yıl ötesinde transistörlerin geliştirilmesiyle çok fazla ilgili olmadılar.
Shockley Semiconductor
1956'da Shockley, Palo Alto, California'da hastalanan ve yaşlı annesi tarafından daha yakın yaşamak için New Jersey'den Mountain View, California'ya taşındı ve Shockley Semiconductor Laboratory'i başlattı. Beckman Instruments, Inc.'in bir bölümü olan şirket, Silicon Valley olarak bilinir hale gelecek yerde silikon yarı iletken cihazlar üzerinde çalışan ilk kuruluş oldu.
1956'da Nobel Ödülü'nü aldıktan sonra davranışı değişti; bu, giderek daha otoriter, tutarsız ve hoşlanması zor yönetim tarzında kanıtlandı. Shockley giderek daha baskıcı ve paranoya eğilimli hale geldi. Iyi bilinen bir vakada, bir şirket sekreteri küçük bir kesik yaşadıktan sonra "suçluyu" bulmak için yalan dedektörü testlerini talep etti. 1957'nin sonlarında, "hain sekiz" olarak bilinecek Shockley'nin sekiz araştırmacısı, Shockley'nin silikon tabanlı yarı iletkenler hakkında araştırmaya devam etmemeye karar vermesinden sonra istifa etti. Fairchild Semiconductor'ü kurdu; bu, Shockley Semiconductor'un asla iyileşmediği bir kayıptı ve üç yıl sonra başka bir şirket tarafından satın alındı. Sonraki 20 yıl içinde, 65'ten fazla yeni işletme, Fairchild'e çalışan bağlantılarına sahip olacaktı.
1956'dan beri ara sıra bir araya gelen yaklaşık otuz meslektaştan oluşan bir grup, 2002'de Stanford'da tekrar bir araya gelerek Shockley ile olan zamanlarını ve bilgi teknolojisi devrimi başlatmadaki merkezi rolünü anımsadılar. Grubun organizatörü, "Shockley, silikon'u Silicon Valley'ye getiren adamdır" dedi.
Irk ve öjeni hakkındaki görüşler
Shockley, Shockley Semiconductor direktörlüğünü bıraktıktan sonra Stanford Üniversitesi'ne katıldı ve burada 1963'te, 1975'te profesör emeritus olarak emekliye çıkana kadar kalacağı Alexander M. Poniatoff Mühendislik ve Uygulamalı Bilim Profesörlüğü'ne atandı. Bu pozisyonda Shockley, ırk, insan zekası ve öjeni soruları hakkında ilgi duymaya başladı. Bu çalışmanın insanlık türünün genetik geleceği açısından önemli olduğunu düşündü ve kariyer basamağında en önemli iş olarak tanımlamaya başladı; ancak görüşlerini ifade etmek itibarını hasar görmüştüne rağmen. Shockley, daha az zeki olanlar arasında daha yüksek bir üreme oranının bir disjetatik etkisine sahip olduğunu ve ortalama zekanın düşmesinin sonuçta medeniyetin düşüşüne yol açacağını savundu. Ayrıca siyahları beyazlara göre entelektüel açıdan genetik olarak aşağı olduğunu iddia etti. Örneğin, psikiyatrist Frances Cress Welsing Doktor ile bir tartışmada ve William F. Buckley Jr.'ın Firing Line'ında:
Benim araştırmalarım beni kaçınılmaz olarak, Amerikan Zencisinin entelektüel ve sosyal eksikliklerinin ana nedeninin kalıtsal ve ırksal genetik kökenli olduğu ve bu nedenle ortamdaki pratik iyileştirmeler tarafından önemli ölçüde düzeltilemez olduğu görüşüne götürüyor.
Shockley'nin bu konudaki yazıları ve dersleri kısmen psikolog Cyril Burt'un yazılarına dayanmış ve Pioneer Fund tarafından finanse edilmiştir. Shockley ayrıca, 100'ün altında IQ'su olan bireylerin gönüllü sterilizasyon geçirmesi için ödenen bireyleri önermiştir. Antropolog Roger Pearson, Shockley ile birlikte yazılmış öz yayınlanan bir kitapta Shockley'yi savundu. Wisconsin-Milwaukee Üniversitesi profesörü Edgar G. Epps, "William Shockley'nin pozisyonu ırkçı yorumlara ödünç veriyor" savundu.
1981'de Shockley, bilim yazarı Roger Witherspoon'un Shockley'nin gönüllü sterilizasyon programının savunuluğunu Nazi insan deneylemelerine kıyasladığı Atlanta Anayasası'na karşı Atlanta'da bir iftira davası açtı. Dava, yargılanmak için üç yıl sürdü. Shockley davayı kazandı ancak sadece bir dolar zararı ve cezai zararı olmadı. Shockley'nin biyografı
