Evan O'Neill Kane (23 de diciembre de 1924 – 23 de marzo de 2006), conocido como EO Kane en sus publicaciones, fue un físico estadounidense que estableció algunos de los conceptos básicos de la teoría de semiconductores que ahora se utilizan en productos electrónicos de consumo y otros. Fue uno de los principales desarrolladores de la teoría de perturbación k·p que se utiliza para calcular estructuras de bandas. [1]
El tío abuelo de Kane, Elisha Kent Kane , fue un explorador del Ártico que escribió libros sobre sus viajes en la década de 1850. Su bisabuelo, Thomas Leiper Kane , que fundó la ciudad de Kane, Pensilvania , fue un general de la Guerra Civil estadounidense . [2] También colaboró con el Ferrocarril subterráneo e instó con éxito a la Administración Buchanan a no ir a la guerra con los mormones en Salt Lake City . El abuelo de Kane, también llamado Evan O'Neill Kane , era un médico que estaba tan enamorado de la idea de la anestesia local que se extirpó quirúrgicamente el apéndice para demostrar su eficacia.
Kane nació el 23 de diciembre de 1924 [3] [4] [5] en Kane, Pensilvania . Su padre, Thomas Leiper Kane, murió en 1933 de neumonía . [6] Más tarde se mudó con su madre y sus hermanos a Daytona Beach, Florida , donde permaneció hasta la escuela secundaria.
Kane era un estudiante de grado en la Universidad de Princeton e interrumpió su educación para servir en el ejército durante la Segunda Guerra Mundial . Se graduó de la Universidad de Princeton en 1948 y fue directamente a la Universidad de Cornell para estudiar su doctorado en física, que le fue otorgado en 1953 en un proyecto experimental relacionado con la tecnología de tubos de vacío . Kane luego se unió al Laboratorio de Investigación de General Electric en Schenectady, Nueva York. Allí comenzó a contribuir a los fundamentos teóricos del entonces nuevo campo de la investigación de semiconductores . Publicó ampliamente en revistas científicas. Quizás su artículo más conocido fue publicado en 1956 sobre una técnica para calcular la estructura de los sólidos. [7] Esta técnica se conoce como el método k·p para los cálculos de la estructura de bandas.
Kane dejó General Electric en 1959 para incorporarse a Hughes Aircraft en California y luego se trasladó al Departamento de Física Teórica de los Laboratorios Bell en Murray Hill, Nueva Jersey, en 1961. Continuó su investigación sobre semiconductores en los Laboratorios Bell, en la interfaz entre la física experimental y la teórica, hasta que AT&T se disolvió. Luego trabajó para BellCore hasta que se jubiló en 1984. [ cita requerida ]
Kane se casó con Anne Bassler en 1950 en Lancaster, Pensilvania . Vivieron juntos durante más de 40 años en New Providence, Nueva Jersey , donde criaron a tres hijos y escribieron un artículo en coautoría. [8]
En 1974, se convirtió en el segundo corredor de maratón de 50 años o más en el país. Pasó la mayor parte del resto de su vida trabajando en el cuidado de bebés, niños pequeños y niños pequeños, incluidos sus nietos y su grupo religioso. Murió en 2006 a la edad de 81 años. La causa de la muerte fueron complicaciones secundarias a una enfermedad mieloproliferativa y mielodisplasia . [3] [5] Tuvo tres hijos. [5]
Kane utilizó el método de perturbación k·p para determinar lo que se conoció como el modelo de Kane o Hamiltoniano de Kane de la estructura de las bandas de energía de los semiconductores. [9] El Hamiltoniano de Kane describe las bandas de valencia y conducción en semiconductores con enlaces sp 3 : los semiconductores del grupo IV, III-V y II-VI. Esta publicación de 1957 sigue siendo destacada en la literatura científica y los libros de texto más de 50 años después de su descubrimiento (el artículo tiene alrededor de 3377 citas [10] a pesar del hecho de que los índices de citas modernos subestiman las citas de artículos publicados antes de mediados de la década de 1990). El modelo ahora se cita a menudo a través de libros donde se analiza, más notablemente en el libro de Yu y Cardona , Fundamentals of Semiconductors . [11]
En su libro sobre el método k·p , Voon y Willatzen [12] dedican varios capítulos a explicar los modelos de Kane. Observan que el enfoque de la teoría de perturbación cuasi-degenerada de Kane funcionó bien para semiconductores con brechas de banda pequeñas . Kane mejoró los modelos de banda de valencia anteriores al agregar la banda de conducción más baja. Este modelo se amplió más tarde para tener en cuenta la no parabolicidad de materiales como el arseniuro de galio (GaAs). El modelo explica esencialmente la mayoría de los materiales utilizados en la tecnología de semiconductores. La literatura teórica que describe la electrónica y las respuestas ópticas de estos semiconductores se basa en gran medida en este modelo, al igual que el campo muy activo de los fenómenos cuánticos en estructuras cristalinas de tamaño limitado.