Raphael Tsu (nacido el 27 de diciembre de 1931) [1] es miembro de la Sociedad Estadounidense de Física y profesor emérito de ingeniería eléctrica en la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte , Charlotte, Carolina del Norte. [2]
Tsu nació en una familia católica en Shanghai, China, en 1931. Cuando era niño se inspiró en su tío abuelo, quien en 1926 estuvo entre los primeros seis obispos chinos en ser consagrados en el Vaticano en Roma, y cuando era adolescente en su El padre, Adrian, educado en Estados Unidos, y el tío Louis, educado en Francia. Su abuelo paterno y su tío abuelo fueron pioneros en la construcción de centrales eléctricas y astilleros modernos en Shanghai. Al salir de Shanghai, su tío abuelo, en su lecho de muerte, le dijo que recordara el viejo dicho chino de que para tener éxito se necesita la herramienta adecuada. [ cita necesaria ]
Inicialmente, Tsu emigró al oeste en 1952 para estudiar física en el Medway Technical College de Inglaterra durante un año antes de partir a Dayton, Ohio, al año siguiente. Obtuvo su licenciatura en ciencias en la Universidad de Dayton en 1956 y pasó un semestre en el Instituto Carnegie de Tecnología (predecesor de la Universidad Carnegie Mellon ) antes de ir a la Universidad Estatal de Ohio para obtener una maestría en 1957 y un doctorado. en 1960. En Ohio State, Tsu trabajó principalmente con Robert Kouyoumjian. [1]
Después de varios años trabajando como miembro del personal técnico de Bell Laboratories (BTL) en Murray Hill, Nueva Jersey, desarrollando un amplificador ultrasónico, un mecanismo inventado por DL White, Tsu se mudó al Centro de Investigación TJ Watson de IBM en Yorktown Heights, Nueva York. como asociado de Leo Esaki, comenzó una conocida colaboración que produjo una teoría de materiales cuánticos, superredes y pozos cuánticos fabricados por el hombre .
Posteriormente, Tsu se unió al Instituto de Semiconductores Amorfos (ASI) y dirigió la investigación energética en Dispositivos de Conversión de Energía (ECD) cerca de Detroit, MI, por invitación del inventor Stan Ovshinsky . Su contribución incluyó la primera determinación experimental de la fracción volumétrica de cristalinidad para la percolación de conductividad en silicio amorfo y [germanio], [3] y proporcionó pruebas experimentales de la existencia de un orden intermedio. [4] Descubrió experimentalmente que el recocido posterior con H 2 y O 2 puede eliminar drásticamente los defectos de unión colgantes en el silicio amorfo .
De 1985 a 1987, Tsu se desempeñó como líder del grupo del programa de silicio amorfo en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (entonces conocido como SERI, Instituto de Investigación de Energía Solar) en Golden, CO . Su derivación teórica de la relación entre la absorción óptica y el desorden en silicio amorfo y germanio en términos de constantes fundamentales muestra que la pendiente del diagrama de Tauc está determinada únicamente por la fuerza del oscilador de la transición, el potencial de deformación y la desviación media de la coordenadas atómicas obtenidas del RDF.
En 1972, Tsu organizó un grupo y fue invitado por la Academia de Ciencias de China que resultó en el primer informe sobre la tecnología en China publicado en Scientific American . Esto llevó a su participación mediante el establecimiento de la primera visita de una delegación científica china a los EE. UU. invitada por el Comité de Relaciones entre EE. UU. y China de la Academia de Ciencias de los EE. UU. Durante esta visita, trabajó con el Departamento de Estado de EE.UU. para el programa y la logística en la Costa Este. Este esfuerzo contribuyó a la apertura del intercambio científico entre Estados Unidos y China.
De todas sus contribuciones, el impacto más importante de Tsu ha sido la invención de materiales espacialmente modulados o estratificados periódicamente: la superred . La estructura de una superred ha seguido siendo una innovación altamente productiva en nanoelectrónica hasta bien entrado este siglo. De hecho, Tsu jugó un papel fundamental en la creación, invención y desarrollo de materiales y dispositivos sintéticos de superred periódica que dependen funcionalmente de estas estructuras de pozos cuánticos múltiples bidimensionales fabricadas artificialmente mientras trabajaba en el Grupo de Investigación de Dispositivos Exploratorios de Leo Esaki en el Laboratorios IBM Watson. Tsu introdujo la idea de alternar capas de diferentes materiales, A/B, con el desplazamiento correcto del borde de la banda. Mientras estuvo en IBM, Tsu trabajó en estrecha colaboración con otro científico notable, el fallecido LL Chang. El análisis teórico de Ray en IBM condujo al importante concepto de dopaje por modulación para mejorar la movilidad del portador independientemente del trabajo de Dingle et al., y antes de él. en los laboratorios Bell. [5]
Estas contribuciones pioneras han dado lugar a muchas tecnologías actuales, incluidos osciladores de terahercios, [ cita necesaria ] conductancia diferencial negativa (NDC) en las características IV de dispositivos de superred, [6] estructuras de pozos cuánticos de túnel resonante (doble barrera), [7] de banda de fonones plegamiento y los espectros Raman relacionados, y el descubrimiento de modos de fonones prohibidos. [8] Otras contribuciones de Raphael Tsu han impactado una amplia gama de ciencia de materiales.
Un leitmotiv en la carrera de Tsu han sido las ubicuas interacciones entre la red de electrones en los materiales, así como el transporte cuántico. Una de sus primeras publicaciones en Bell Labs [9] trata sobre la radiación de fonones mediante cargas no aceleradas. Otro de IBM, [10] está relacionado con fonones y polaritones. Él y Timir Datta han introducido el concepto de impedancia de onda en el transporte cuántico para ondas cuánticas sin disipación, [11] donde, utilizando las expresiones de probabilidad de continuidad y expectativa de energía, se obtiene una ecuación para la impedancia de onda cuántica de las funciones de Schrödinger.
Los siguientes dos artículos se encuentran entre los 50 artículos más citados que aparecieron en los primeros cincuenta años de la revista Applied Physics Letters publicada por el Instituto Americano de Física (AIP) y aparecieron como tales en la edición del 50 aniversario de APL http://apl. aip.org/apl_50th_anniversary.