Марк С. Лундстрем - Mark S. Lundstrom

Марк С. Лундстрем
НациональностьАмериканец
ИзвестенМодель нанотранзистора Лундстрема
НаградыЧлен Национальной инженерной академии США (2009 г.); Научный сотрудник Института инженеров электроники и электротехники (1994 г.); Научный сотрудник Американского физического общества (2000 г.); Научный сотрудник Американской ассоциации развития науки (2006 г.); Премия Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике Кледо Брунетти (2002 г.); Премия Леона К. Кирхмайера за высшее образование в области инженеров по электротехнике и электронике (2018 г.); Премия университетского исследователя Ассоциации полупроводниковой промышленности (2005 г.); Премия Корпорации полупроводниковых исследований за выдающиеся достижения в области исследований (2002 г.); Премия Аристотеля корпорации полупроводниковых исследований (2010 г.); Премия Института инженеров по электротехнике и электронике имени Альдерта ван дер Зила (2009 г.); Премия Общества инженеров по электротехнике и радиоэлектронике в области образования (2006 г.); Премия Американского общества инженерного образования имени Фредерика Эммонса Термана (1993); Премия Моррилла Университета Пердью (2012)
Научная карьера
ПоляЭлектронные устройства и материалы
УчрежденияУниверситет Пердью
ДокторантР. Дж. Шварц

Марк С. Лундстрем американский исследователь в области электротехники, педагог и автор. Он известен своим вкладом в теорию, моделирование и понимание полупроводниковых устройств, особенно наноразмерных транзисторов,[1][2] и как создатель nanoHUB, крупный онлайн-ресурс по нанотехнологиям.[3][4] Лундстрем - заслуженный профессор электротехники и вычислительной техники Дона и Кэрол Скифрес и исполняющий обязанности декана Инженерный колледж в Университет Пердью.[5]

Ранняя жизнь и образование

Лундстрем родился и вырос в Александрии, штат Миннесота, и окончил среднюю школу в 1969 году.[6] Он получил свою пчелу от Университет Миннесоты в 1973 г.[7] Будучи студентом бакалавриата, он познакомился с исследованиями, работая в лаборатории Альдерт ван дер Зил. Лундстром получил степень MSEE в Университете Миннесоты в 1974 году за исследования устройств на поверхностных акустических волнах. Он был членом технического персонала в Hewlett Packard Corporation в Колорадо, где занимался разработкой процессов интегральных схем.[8] Лундстрем получил докторскую степень. в 1980 году получил степень бакалавра электротехники в Университете Пердью за исследования кремниевых солнечных элементов. Его научным руководителем был Ричард Дж. Шварц, изобретатель солнечной батареи с встречно-штыревым обратным контактом (IBC).[9] В 1980 году Лундстрем поступил в Университет Пердью.

Карьера

Исследования Лундстрема направлены на понимание протекания тока в электронных устройствах. Он проводил исследования по теории, моделированию и численному моделированию переноса носителей заряда в полупроводниковых устройствах, особенно в устройствах с наномасштабами.[10][11][12][13][14] Он автор Основы перевозки грузов (Addison-Wesley, 1990), второе издание которого (Cambridge Univ. Press, 2000) стало стандартным справочником по транспорту носителей заряда в полупроводниках.

Самым важным вкладом Лундстрема является концептуальная модель наноразмерных транзисторов, подкрепленная строгим численным моделированием и разработанная в его книгах. Основы нанотранзисторов (World Scientific, 2017) и Наноразмерные транзисторы - физика устройств, моделирование и моделирование (Springer, 2006), а также многочисленные журнальные статьи.[15][16] Он также внес свой вклад в понимание, моделирование и проектирование других полупроводниковых устройств. Его ранние работы были сосредоточены на устройствах с гетероструктурой, а именно на солнечных элементах.[17][18][19] и биполярные транзисторы.[20][21][22] В 1994 году вместе со своим учеником Грегом Лашем он предложил использовать рециркуляцию фотонов для повышения эффективности солнечных элементов на основе GaAs.[23]- концепция, которая позже обеспечила рекордную эффективность однопереходных солнечных элементов.[24] Его недавняя работа расширяет его подход к электронному переносу до теплового переноса фононами и связанного электротермического переноса, эффектов, которые важны при проектировании и анализе термоэлектрических устройств.[25][26][27][28][29]

В 1995 году со своими коллегами Ниравом Кападиа и Хосе А. Fortes, Lundstrom создали PUNCH - сетевой вычислительный центр Университета Пердью,[30] который обеспечивал доступ к научному моделированию через веб-браузер и был одним из первых примеров облачных вычислений. Как директор-основатель сети вычислительных нанотехнологий, финансируемой Национальным научным фондом,[31] Лундстрем создал nanoHUB в 2000 году. nanoHUB превратился в крупный онлайн-ресурс по наноэлектронике, предлагающий исследователям, преподавателям и студентам онлайн-доступ к сложным симуляторам электронных устройств, а также к образовательным ресурсам с открытым содержанием.[32][33] Большинство из более миллиона посетителей nanoHUB в год получают доступ к его образовательным ресурсам.[34] Lundstrom - один из основных авторов контента nanoHUB. Более 500 000 человек просмотрели его семинары, учебные пособия и курсы на сайте nanoHUB.org.[35]

В 2012 году Lundstrom запустил nanoHUB-U предоставлять бесплатные короткие онлайн-курсы по темам, которые еще не получили широкого распространения. Цель nanoHUB-U - помочь студентам и работающим инженерам приобрести все необходимое для все более разнообразной электроники 21 века, не требуя при этом длинного ряда предварительных условий.[36] В дополнение к nanoHUB-U Лундстрем создал Уроки нанонауки Серия конспектов лекций (World Scientific). Помимо добавления нового содержания в учебный план, целью было переосмыслить то, как понимаются традиционные темы, чтобы работа от наномасштаба до системного масштаба была бесшовной и интуитивно понятной.

12 декабря 2019 года Лундстрем был назначен исполняющим обязанности декана инженерного колледжа Университета Пердью.[37]

Награды

Лундстрем - обладатель множества наград. Он был избран членом Национальной инженерной академии в 2009 году «За лидерство в области микроэлектроники и наноэлектроники благодаря исследованиям, инновационному образованию и уникальным приложениям киберинфраструктуры».[38] Он был избран членом Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) в 1994 году и получил статус пожизненного члена в 2017 году. Лундстрем был избран членом Американского физического общества (APS) в 2000 году «За понимание физики транспорта носителей в небольшие полупроводниковые устройства и разработка простых концептуальных моделей наноразмерных транзисторов ».[39] Он был избран членом Американской ассоциации развития науки (AAAS) в 2006 году «За выдающийся вклад в области моделирования наноразмерных металлооксидных полевых транзисторов и за предоставление этих моделей пользователям во всем мире через Интернет».[40] В 2014 году Лундстрем был включен в список самых влиятельных ученых мира по версии Thomson Reuters Corporation.[41]

Лундстром получил две награды IEEE в области технических наук: Премия IEEE Cledo Brunetti в 2002 г. «За значительный вклад в понимание и инновационное моделирование электронных устройств нанометрового размера».[42] и награда IEEE им. Леона К. Кирчмайера за высшее образование за 2018 год «За создание глобального онлайн-сообщества для последипломного образования в области нанотехнологий, а также за обучение, вдохновение и наставничество аспирантов».[43] Вклад Лундстрема в полупроводниковую промышленность был признан Корпорация полупроводниковых исследований Награда за выдающиеся достижения в области исследований (2002 г.) «За творческий и последовательный вклад в область физики устройств и моделирования наноразмерных полевых МОП-транзисторов»[44] а также премией университетских исследователей Ассоциации полупроводниковой промышленности (2005).[45]

Лундстрем также получил награды за свой вклад в образование. Он был первым лауреатом премии IEEE Electron Device Society в области образования в 2006 году.[46] В 2010 году Лундстрем получил премию Аристотеля от Semiconductor Research Corporation, которая отмечает выдающееся преподавание в самом широком смысле.[47] Он получил премию IEEE Aldert van der Ziel в 2009 году.[48] и премию Фредерика Эммонса Термана Американского общества инженерного образования в 1993 году.

Вклад Лундстрема был также признан Университетом Пердью. В 2012 году он получил Премию Моррилла Университета Пердью, которая является высшей наградой, которую университет присуждает преподавателям в знак признания их вклада во все три аспекта университета, предоставляющего землю, - обучение, исследования и участие.[49] Лундстрем также получил премию А.А. Поттера за лучший преподаватель инженерного колледжа в 1996 году.[50] и D.D. Награда Юинга за преподавание от Школы электротехники в 1995 году.[51]  

Книги

Основы перевозки грузов, Vol. X из серии Modular on Solid State Devices, Addison-Wesley Publishing Co., Рединг, Массачусетс, 1990 г. (второе издание издано Cambridge University Press, октябрь 2000 г.) ISBN  978-0-521-63724-4

Наноразмерные транзисторы: физика, моделирование и симуляция (с Цзин Го), Спрингер, Нью-Йорк, 2006. ISBN  978-0-387-28002-8

Перенос, близкий к равновесному: основы и приложения (совместно с Чангук Чон), World Scientific, Сингапур, 2013 г. ISBN  978-981-4327-78-7

Основы нанотранзисторов World Scientific, Сингапур, 2017. ISBN  978-981-4571-72-2

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ "Марк Лундстрем - Вики по истории инженерии и технологий". ethw.org. Получено 2019-08-19.
  2. ^ Лундстрем, Марк (сентябрь 2017 г.). Основы нанотранзисторов. Уроки нанонауки: серия конспектов лекций. 06. МИРОВАЯ НАУЧНАЯ. Дои:10.1142/9018. ISBN  9789814571722.
  3. ^ "nanoHUB.org - Моделирование, образование и сообщество для нанотехнологий". nanohub.org. Получено 2019-08-19.
  4. ^ Климек, Герхард; МакЛеннан, Майкл; Брофи, Шон П .; Адамс III, Джордж Б .; Лундстрем, Марк С. (сентябрь 2008 г.). "nanoHUB.org: Развитие образования и исследований в области нанотехнологий". Вычислительная техника в науке и технике. 10 (5): 17–23. Bibcode:2008CSE .... 10e..17K. Дои:10.1109 / MCSE.2008.120. ISSN  1521-9615.
  5. ^ "Марк С. Лундстрем". Электротехника и компьютерная инженерия - Университет Пердью. Получено 2019-08-19.
  6. ^ "Зал славы призывников". Александрийский образовательный фонд. Получено 2019-08-19.
  7. ^ «Лауреаты Премии за выдающиеся достижения | Награды и награды университета». uawards.umn.edu. Получено 2019-08-19.
  8. ^ "Проф. Марк Лундстрем". springer.com. Получено 2019-08-19.
  9. ^ Lammert, M.D .; Шварц, Р.Дж. (Апрель 1977 г.). «Солнечный элемент с встречно-штыревым контактом: кремниевый солнечный элемент для использования в условиях концентрированного солнечного света». Транзакции IEEE на электронных устройствах. 24 (4): 337–342. Bibcode:1977ITED ... 24..337L. Дои:10.1109 / T-ED.1977.18738. ISSN  0018-9383.
  10. ^ Дай, Хунцзе; Лундстрем, Марк; Ван, Цянь; Го, Цзин; Джейви, Али (август 2003 г.). «Полевые транзисторы с баллистическими углеродными нанотрубками». Природа. 424 (6949): 654–657. Bibcode:2003Натура.424..654J. Дои:10.1038 / природа01797. ISSN  1476-4687. PMID  12904787.
  11. ^ Рахман, А .; Цзин Го; Datta, S .; Лундстрем, М. (Сентябрь 2003 г.). «Теория баллистических нанотранзисторов». Транзакции IEEE на электронных устройствах. 50 (9): 1853–1864. Bibcode:2003ITED ... 50.1853R. Дои:10.1109 / TED.2003.815366. ISSN  0018-9383.
  12. ^ Лундстрем, М. (июль 1997 г.). "Элементарная теория рассеяния Si MOSFET". Письма об электронных устройствах IEEE. 18 (7): 361–363. Bibcode:1997IEDL ... 18..361L. Дои:10.1109/55.596937. ISSN  0741-3106.
  13. ^ Lundstrom, M .; Рен, З. (январь 2002 г.). "Существенная физика транспорта носителей в полевых МОП-транзисторах нанометрового масштаба". Транзакции IEEE на электронных устройствах. 49 (1): 133–141. Bibcode:2002ITED ... 49..133L. Дои:10.1109/16.974760.
  14. ^ Франклин, Аарон Д .; Луизье, Матье; Хан, Шу-Джен; Тулевский, Георгий; Бреслин, Крис М .; Жиньяк, Линн; Lundstrom, Mark S .; Хенш, Вильфрид (2012-02-08). «Транзистор на углеродных нанотрубках размером менее 10 нм». Нано буквы. 12 (2): 758–762. Bibcode:2012NanoL..12..758F. Дои:10,1021 / nl203701g. ISSN  1530-6984. PMID  22260387.
  15. ^ Anantram, M.P .; Lundstrom, M.S .; Никонов, Д. (Сентябрь 2008 г.). «Моделирование наномасштабных устройств». Труды IEEE. 96 (9): 1511–1550. arXiv:cond-mat / 0610247. Дои:10.1109 / jproc.2008.927355.
  16. ^ Го, Цзин; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк; Анантам, М. П. (2004). «К многомасштабному моделированию транзисторов на углеродных нанотрубках». Международный журнал многомасштабной вычислительной инженерии. 2 (2): 257–276. Дои:10.1615 / IntJMultCompEng.v2.i2.60. ISSN  1543-1649.
  17. ^ Лундстрем, Марк С. (май 1988 г.). «Аппаратная физика кристаллических солнечных элементов». Солнечные батареи. 24 (1–2): 91–102. Дои:10.1016/0379-6787(88)90039-7.
  18. ^ Ван, Сюйфэн; Хан, Мохаммад Райян; Грей, Джеффри Л .; Алам, Мухаммад Ашрафул; Лундстрем, Марк С. (апрель 2013 г.). «Дизайн солнечных элементов из GaAs, работающих близко к пределу Шокли – Кайссера». Журнал IEEE по фотогальванике. 3 (2): 737–744. Дои:10.1109 / JPHOTOV.2013.2241594. ISSN  2156-3381.
  19. ^ Пышный, Грег; Лундстрем, Марк (май 1991). «Тонкопленочные подходы для высокоэффективных ячеек III – V». Солнечные батареи. 30 (1–4): 337–344. Дои:10.1016 / 0379-6787 (91) 90066-X.
  20. ^ Лундстрем, М. (Ноябрь 1986 г.). «Модель Эберса-Молла для гетероструктуры биполярного транзистора». Твердотельная электроника. 29 (11): 1173–1179. Bibcode:1986ССЭле..29.1173Л. Дои:10.1016/0038-1101(86)90061-4.
  21. ^ Maziar, C.M .; Klausmeier-Brown, M.E .; Лундстрем, М. (Август 1986 г.). «Предлагаемая структура для уменьшения времени прохождения коллектора в биполярных транзисторах AlGaAs / GaAs». Письма об электронных устройствах IEEE. 7 (8): 483–485. Bibcode:1986ИЭДЛ .... 7..483М. Дои:10.1109 / EDL.1986.26447. ISSN  0741-3106.
  22. ^ Додд, Пол; Лундстрем, Марк (1992-07-27). «Транспорт неосновных электронов в биполярных транзисторах с гетеропереходом InP / InGaAs». Письма по прикладной физике. 61 (4): 465–467. Bibcode:1992АпФЛ..61..465Д. Дои:10.1063/1.107886. ISSN  0003-6951.
  23. ^ Пышный, Грег; Лундстрем, Марк (май 1991). «Тонкопленочные подходы для высокоэффективных ячеек III – V». Солнечные батареи. 30 (1–4): 337–344. Дои:10.1016 / 0379-6787 (91) 90066-X.
  24. ^ Kayes, Brendan M .; Не, Хуэй; Твист, Роза; Spruytte, Sylvia G .; Рейнхардт, Франк; Кизиляллы, Исик Ц .; Хигаши, Грегг С. (июнь 2011 г.). «Эффективность преобразования 27,6%, новый рекорд для однопереходных солнечных элементов при 1 солнечном освещении». (: unav): 000004–000008. Дои:10.1109 / pvsc.2011.6185831. ISBN  978-1-4244-9965-6.
  25. ^ Ким, Расеонг; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк С. (февраль 2009 г.). «Влияние размерности на характеристики термоэлектрического устройства». Журнал прикладной физики. 105 (3): 034506–034506–6. arXiv:0811.3632. Bibcode:2009JAP ... 105c4506K. Дои:10.1063/1.3074347. ISSN  0021-8979.
  26. ^ Чон, Чангук; Ким, Расеонг; Луизье, Матье; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (15 января 2010 г.). «О Ландауэре по сравнению с Больцманом и полной полосе по сравнению с эффективной массой оценки коэффициентов термоэлектрического переноса». Журнал прикладной физики. 107 (2): 023707–023707–7. arXiv:0909.5222. Bibcode:2010JAP ... 107b3707J. Дои:10.1063/1.3291120. ISSN  0021-8979.
  27. ^ Чон, Чангук; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (май 2012 г.). «Теплопроводность объемного и тонкопленочного кремния: подход Ландауэра». Журнал прикладной физики. 111 (9): 093708–093708–6. Bibcode:2012JAP ... 111i3708J. Дои:10.1063/1.4710993. ISSN  0021-8979.
  28. ^ Чон, Чангук; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (апрель 2011 г.). «Полная дисперсия по сравнению с моделью Дебая для оценки теплопроводности решетки с использованием подхода Ландауэра». Журнал прикладной физики. 109 (7): 073718–073718–8. Bibcode:2011JAP ... 109g3718J. Дои:10.1063/1.3567111. ISSN  0021-8979.
  29. ^ Маассен, Джесси; Лундстрем, Марк (21 января 2015 г.). «Устойчивый перенос тепла: от баллистического к диффузионному с законом Фурье». Журнал прикладной физики. 117 (3): 035104. arXiv:1408.1631. Bibcode:2015JAP ... 117c5104M. Дои:10.1063/1.4905590. ISSN  0021-8979.
  30. ^ "nanoHUB.org - Хронология промежуточного программного обеспечения nanoHUB". nanohub.org. Получено 2019-08-19.
  31. ^ «Поиск награды NSF: Награда № 0228390 - Сеть вычислительных нанотехнологий». www.nsf.gov. Получено 2019-08-19.
  32. ^ Климек, Герхард; МакЛеннан, Майкл; Брофи, Шон П .; Адамс III, Джордж Б .; Лундстрем, Марк С. (сентябрь 2008 г.). "nanoHUB.org: Развитие образования и исследований в области нанотехнологий". Вычислительная техника в науке и технике. 10 (5): 17–23. Bibcode:2008CSE .... 10e..17K. Дои:10.1109 / MCSE.2008.120. ISSN  1521-9615.
  33. ^ Лундстрем, Марк; Климек, Герхард; Адамс, Джордж; МакЛеннан, Майкл (март 2008 г.). «HUB там, где сердце». Журнал IEEE по нанотехнологиям. 2 (1): 28–31. Дои:10.1109 / MNANO.2008.920959. ISSN  1932-4510.
  34. ^ "nanoHUB.org - Использование: Обзор". nanohub.org. Получено 2019-08-19.
  35. ^ "nanoHUB.org - Участники: Мнение: Марк Лундстрем". nanohub.org. Получено 2019-08-19.
  36. ^ "Группа: nanoHUB-U ~ FAQS". nanohub.org. Получено 2019-08-19.
  37. ^ Сервис, Purdue News. «Purdue назначает Марка Лундстрема исполняющим обязанности декана инженерного колледжа». www.purdue.edu. Получено 2019-12-17.
  38. ^ "Доктор Марк С. Лундстрем". Веб-сайт NAE. Получено 2019-08-19.
  39. ^ "APS Fellowship". www.aps.org. Получено 2019-08-19.
  40. ^ "Избранные члены". Американская ассоциация развития науки. Получено 2019-08-19.
  41. ^ «Мыслители Индианы составляют список« самых влиятельных умов »- инженерный колледж». engineering.nd.edu. Получено 2019-08-19.
  42. ^ «ПОЛУЧАТЕЛИ ПРЕМИИ IEEE CLEDO BRUNETTI» (PDF). Получено 10 августа, 2019.
  43. ^ "ПОЛУЧАТЕЛИ НАГРАДЫ ВЫПУСКНИКА ПРЕПОДАВАТЕЛЯ IEEE LEON K. KIRCHMAYER" (PDF). Получено 9 августа, 2019.
  44. ^ «Премия за техническое совершенство 2001 года - SRC». www.src.org. Получено 2019-08-19.
  45. ^ "Премия университетского исследователя - SRC". www.src.org. Получено 2019-08-19.
  46. ^ «Награда за образование - Общество электронных устройств IEEE». eds.ieee.org. Получено 2019-08-19.
  47. ^ «Лауреат премии Аристотеля 2010 года - SRC». www.src.org. Получено 2019-08-19.
  48. ^ «Марк Лундстром получает награду IEEE Aldert van der Ziel». Инженерный колледж - Университет Пердью. Получено 2019-08-19.
  49. ^ "Награды Моррилла - Офис Провоста - Университет Пердью". www.purdue.edu. Получено 2019-08-19.
  50. ^ "Премия А.А. Поттера лучшему учителю". Электротехника и компьютерная инженерия - Университет Пердью. Получено 2019-08-19.
  51. ^ "Награды преподавательского состава". Электротехника и компьютерная инженерия - Университет Пердью. Получено 2019-08-19.