Loading article…
ウィリアム・ガードナー・ファン（1917年10月27日- 1982年10月22日）は、ベル研究所の発明家であり材料科学者でした。ファンは、半導体産業に不可欠なゾーンメルティングの開発で知られています。ベル研究所の公式の歴史には、「WGPfannによるゾーン精製のタイムリーな発明は、ゲルマニウムとシリコンの不純物を制御するのに役立った大きな貢献であった」と記されています。[ 1 ]
ファンはニューヨーク市ブルックリンで生まれた。材料に対する並外れた才能を発揮し、1935年、わずか18歳でベル研究所の化学研究部門に入所した。当時、彼は大学の学位を持っていなかったが、クーパー・ユニオンの夜間学校に通い、 1940年に化学工学の学士号を取得した。[ 2 ]： 198
ファンは、真空管に代わるデバイスを作るために半導体を使用するという、ベル研究所のウィリアム・ショックレーの取り組みに関わっていた。初期の取り組みではゲルマニウムが使用された。彼らは1945年に高バック電圧ゲルマニウム整流器を作った。[ 2 ] : 124ファンは最初の点接触トランジスタの1つを考案した。「具体的には、WGファンはウェスタン・エレクトリック1N26シールド点接触（シリコン）ダイオードを改造し、2つのバネ仕掛けの猫のひげ点接触を追加して、優れた電気増幅特性を持つ3電極構成にした。この構成はタイプAトランジスタとして知られるようになった。」[ 3 ]彼とウォルター・ブラッテンはこのトランジスタをより均一にするために「成形」するプロセスを開発した。[ 4 ] [ 2 ] : 180 ファンはまた、デバイスを機能させるために、ゲルマニウムに細い金線を接合する方法を発明した。[ 2 ]： 189「物静かで控えめなその男は、半導体研究に次々と貴重な貢献をするにつれ、皆からの評価を着実に高めていった。」[ 2 ]： 198
ファンが開発したゾーンメルティング法は、工学の可能性を大きく変革した。「ゾーン精製によって達成できる純度は、材料加工の歴史において全く前例のないものであった。数ppmの不純物レベルはこれまで優れたものとされてきたが、ファンの技術はこれを1000倍以上も向上させた。」[ 2 ]： 199
1952年、ファンは画期的な論文「ゾーンメルティングの原理」を米国鉱業冶金石油技術者協会の論文集に発表した。[ 5 ]この論文では、ゾーンメルティングを2つの工業プロセスに適用した。1つは溶媒材料の精製（ゾーン精製と呼ばれる）、もう1つはインゴット内の溶質の均一分布の製造（ゾーンレベリングと呼ばれる）である。3つの付録では、ゾーンメルティングのプロセスの数学モデルについて説明した。
1958年、ファンはジョン・ワイリー社から著書『ゾーン・メルティング』の初版を出版した。1966年に第2版が出版され、1978年にはニューヨーク州ハンティントンの出版社ロバート・E・クリーガー社から第3版が出版された。[ 6 ]
1962年、科学誌サイエンスはファンによるゾーンメルティング法の短い要約を掲載した。[ 7 ]この論文は、温度勾配ゾーンメルティングというやや大きなテーマを取り上げることで締めくくられている。ファンは、ゲルマニウム板上の金の滴が最も高温のスポットに向かって移動する仕組みと理由を説明している。彼は、この方法が「特殊なトランジスタ用の複雑なpn接合形状を作る」ために使用されたと述べている。彼は海氷上の塩水の動きを観察し、海水の浄化を提案している。さらに、地質学的形成の物理学との関連性にも言及している。
1973年、ファンは固体科学技術における卓越した業績に対して贈られるゴードン・E・ムーア・メダルを初めて受賞した。ファンは1975年に米国科学アカデミー会員に選出され、1976年には米国物理学会から新素材に関するジェームズ・C・マクグロディ賞を授与された。
彼の死去に際し、同僚たちは次のように記した。
彼のエネルギー、実験における高い倫理観、そして新しいもの、未検証のもの、さらには異端的なものに対しても偏見を持たない姿勢は、彼の多くの知人にとって「科学者」という言葉の意味を定義づけるのに役立った。
リチャード・ハミングは、専門能力開発の例としてファンを取り上げました。当初、ハミングはファンが「数学の知識が乏しく、あまりうまく話せなかった」と指摘しました。その後、ハミングがコンピューターの使い方を教えると、「彼の内気さ、不器用さ、そして言葉の不明瞭さは消え去り、他の多くの面で生産性が大幅に向上した」のです。[ 8 ]