Марк С. Лундстрем
Марк С. Лундстрем | |
---|---|
Рожденный | Александрия , Миннесота, США |
Национальность | Американский |
Известный | Модель нанотранзистора Лундстрема |
Награды | Член Национальной инженерной академии США (2009 г.); научный сотрудник Института электроники и электротехники (1994 г.); Член Американского физического общества (2000 г.); научный сотрудник Американской ассоциации содействия развитию науки (2006 г.); Премия Института инженеров по электротехнике и электронике Кледо Брунетти (2002 г.); Премия Института инженеров по электротехнике и электронике Леона К. Кирхмайера за преподавательскую деятельность (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 Альдерта ван дер Зиля (2009 г.); Премия Института инженеров по электротехнике и электронике Общества электронных устройств в области образования (2006 г.); Премия Фредерика Эммонса Термана Американского общества инженерного образования (1993); Премия Моррилла Университета Пердью (2012) |
Научная карьера | |
Поля | Электронные устройства и материалы |
Учреждения | Университет Пердью |
Докторантура | Р. Дж. Шварц |
Марк С. Лундстром — американский исследователь в области электротехники, педагог и писатель. Он известен своим вкладом в теорию, моделирование и понимание полупроводниковых устройств, особенно наноразмерных транзисторов. [1] [2] и как создатель nanoHUB , крупного онлайн-ресурса по нанотехнологиям. [3] [4] Лундстрем — заслуженный профессор электротехники и вычислительной техники Дона и Кэрол Скифрес, в 2020 году исполняющий обязанности декана инженерного колледжа Университета Пердью в Вест-Лафайете, штат Индиана . [5]
Ранняя жизнь и образование
[ редактировать ]Лундстрем родился и вырос в Александрии, штат Миннесота, и окончил среднюю школу в 1969 году. [6] Он получил степень BEE в Университете Миннесоты в 1973 году. [7] Будучи студентом бакалавриата, он познакомился с исследованиями, работая в лаборатории Альдерта ван дер Зиля . Лундстрем получил степень MSEE в Университете Миннесоты в 1974 году за исследования в области устройств на поверхностных акустических волнах. Он был членом технического персонала корпорации Hewlett Packard в Колорадо, где занимался разработкой процессов интегральных схем. [8] Лундстрем получил докторскую степень. Получил степень бакалавра электротехники в Университете Пердью в 1980 году за исследования кремниевых солнечных элементов. Руководителем его диссертации был Ричард Дж. Шварц, изобретатель солнечного элемента со встречным обратным контактом (IBC). [9] В 1980 году Лундстрем поступил в Университет Пердью.
Карьера
[ редактировать ]Исследования Лундстрема сосредоточены на понимании течения тока в электронных устройствах. Он проводил исследования по теории, моделированию и численному моделированию транспорта носителей заряда в полупроводниковых устройствах, особенно в устройствах с размерами наномасштаба. [10] [11] [12] [13] [14] Он является автором книги «Основы автомобильного транспорта» (Аддисон-Уэсли, 1990 г.). [15] второе издание которого (Cambridge Univ. Press, 2000) стало стандартным справочником по транспорту носителей заряда в полупроводниках.
Самый важный вклад Лундстрема — это концептуальная модель нанотранзисторов, подкрепленная строгим численным моделированием и подробно описанная в его книгах «Основы нанотранзисторов» (World Scientific, 2017). [16] и наноразмерные транзисторы - физика устройств, моделирование и моделирование (Springer, 2006) [17] а также многочисленные журнальные статьи. [18] [19] Он также внес свой вклад в понимание, моделирование и проектирование других полупроводниковых устройств. Его ранние работы были посвящены гетероструктурным устройствам, а именно солнечным элементам. [20] [21] [22] и биполярные транзисторы. [23] [24] [25] В 1994 году вместе со своим учеником Грегом Лашем он предложил использовать переработку фотонов для повышения эффективности солнечных элементов GaAs. [26] — концепция, которая позже позволила добиться рекордной эффективности однопереходных солнечных элементов. [27] Его недавняя работа расширяет его подход к электронному транспорту до теплового переноса фононов и связанного электротеплового переноса — эффектов, которые важны при проектировании и анализе термоэлектрических устройств. [28] [29] [30] [31] [32]
В 1995 году Лундстрем вместе со своими коллегами Ниравом Кападиа и Хосе А.Б. Фортесом создал PUNCH – сетевой вычислительный центр Университета Пердью. [33] который обеспечивал доступ к научным симуляциям через веб-браузер и был ранним примером облачных вычислений. Будучи директором-основателем Сети вычислительных нанотехнологий, финансируемой Национальным научным фондом, [34] Лундстрем создал nanoHUB в 2000 году. nanoHUB превратился в крупный онлайн-ресурс по наноэлектронике, предлагающий исследователям, преподавателям и студентам онлайн-доступ к сложному моделированию электронных устройств, а также к образовательным ресурсам с открытым контентом. [35] [36] Большинство из миллиона с лишним посетителей nanoHUB в год имеют доступ к его образовательным ресурсам. [37] Лундстрем вносит основной вклад в контент nanoHUB. Более 500 000 человек просмотрели его семинары, учебные пособия и курсы на nanoHUB.org. [38]
В 2012 году Лундстрем запустил nanoHUB-U для предоставления бесплатных коротких онлайн-курсов по темам, которые еще не получили широкого распространения. Цель nanoHUB-U — помочь студентам и работающим инженерам овладеть широтой, необходимой для все более разнообразной электроники 21-го века, не требуя при этом длинного ряда предварительных условий. [39] В дополнение к nanoHUB-U Лундстрем основал « Уроки нанонауки». [40] Серия конспектов лекций (World Scientific). Помимо внесения нового содержания в учебную программу, целью было переосмыслить понимание традиционных тем, чтобы работа от наномасштаба до системного масштаба была плавной и интуитивно понятной.
12 декабря 2019 года Лундстрем был назначен исполняющим обязанности декана инженерного колледжа Университета Пердью и занимал эту должность до декабря 2020 года. [41] В настоящее время он является специальным советником по микроэлектронике при исполнительном вице-президенте по стратегическим инициативам Университета Пердью. [42]
Награды
[ редактировать ]Лундстрем является лауреатом множества наград. Он был избран членом Национальной инженерной академии в 2009 году «За лидерство в области микроэлектроники и наноэлектроники посредством исследований, инновационного образования и уникальных приложений киберинфраструктуры». [43] Он был избран членом Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) в 1994 году и повышен до статуса Life Fellow 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 нанотранзисторов». [44] Он был избран членом Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) в 2006 году «За выдающийся вклад в область моделирования наноразмерных металлооксидных полевых транзисторов и за предоставление этого моделирования пользователям во всем мире через Интернет». [45] В 2014 году Лундстрем был включен в список самых влиятельных научных умов мира по версии Thomson Reuters. [46]
Лундстрем получил две награды IEEE в технической области: Премия IEEE Кледо Брунетти 2002 года «За значительный вклад в понимание и инновационное моделирование наноэлектронных устройств». [47] и награда IEEE Леона К. Кирхмайера за преподавание выпускников 2018 года «За создание глобального онлайн-сообщества для последипломного образования в области нанотехнологий, а также за обучение, вдохновение и наставничество аспирантов». [48] Вклад Лундстрома в полупроводниковую промышленность был отмечен премией Research Excellence Award от Semiconductor Research Corporation (2002 г.) «За творческий и последовательный вклад в область физики устройств и моделирования наноразмерных МОП-транзисторов». [49] и Премией университетских исследователей Ассоциации полупроводниковой промышленности (2005 г.). [50]
Лундстрем также получил награды за вклад в образование. Он стал первым лауреатом Премии Общества электронных устройств IEEE в области образования в 2006 году. [51] В 2010 году Лундстрем получил Премию Аристотеля от Корпорации исследований полупроводников, которая признает выдающееся преподавание в самом широком смысле. [52] Он получил премию IEEE Альдерта ван дер Зиля в 2009 году. [53] и Премия Фредерика Эммонса Термана от Американского общества инженерного образования в 1993 году.
Вклад Лундстрема также был признан Университетом Пердью. В 2012 году он получил Премию Моррилла Университета Пердью, которая является высшей наградой, которую университет вручает преподавателям в знак признания вклада во все три направления университета, получающего земельные гранты: преподавание, исследования и участие. [54] Лундстрем также получил награду А. А. Поттера за лучший преподаватель Инженерного колледжа в 1996 году. [55] и Премию Д. Д. Юинга за преподавание от Школы электротехники в 1995 году. [56]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Марк Лундстрем — Wiki по истории техники и технологий» . ethw.org . 23 апреля 2018 года . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ Лундстрем, Марк (сентябрь 2017 г.). Основы нанотранзисторов . Уроки нанонауки: серия конспектов лекций. Том. 06. МИРОВАЯ НАУЧНАЯ. дои : 10.1142/9018 . ISBN 9789814571722 .
- ^ «nanoHUB.org — Моделирование, образование и сообщество нанотехнологий» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ 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» . Вычисления в науке и технике . 10 (5): 17–23. Бибкод : 2008CSE....10e..17K . дои : 10.1109/MCSE.2008.120 . ISSN 1521-9615 . S2CID 2020684 .
- ^ «Марк С. Лундстрем» . Электротехника и вычислительная техника — Университет Пердью . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Призывники Зала славы» . Александрийский образовательный фонд . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Лауреаты Премии за выдающиеся достижения | Университетские награды и почести» . uawards.umn.edu . Архивировано из оригинала 01 августа 2018 г. Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Профессор Марк Лундстрем» . Springer.com . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ Ламмерт, доктор медицины; Шварц, Р.Дж. (апрель 1977 г.). «Солнечный элемент с встречно-штыревым контактом: кремниевый солнечный элемент для использования при концентрированном солнечном свете». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 24 (4): 337–342. Бибкод : 1977ITED...24..337L . дои : 10.1109/T-ED.1977.18738 . ISSN 0018-9383 . S2CID 12211582 .
- ^ Дай, Хунцзе; Лундстрем, Марк; Ван, Цянь; Го, Цзин; Джави, Али (август 2003 г.). «Полевые транзисторы с баллистическими углеродными нанотрубками». Природа . 424 (6949): 654–657. Бибкод : 2003Natur.424..654J . дои : 10.1038/nature01797 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 12904787 . S2CID 1142790 .
- ^ Рахман, А.; Цзин Го; Датта, С.; Лундстрем, MS (сентябрь 2003 г.). «Теория баллистических нанотранзисторов». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 50 (9): 1853–1864. Бибкод : 2003ITED...50.1853R . дои : 10.1109/TED.2003.815366 . ISSN 0018-9383 . S2CID 6255139 .
- ^ Лундстрем, М. (июль 1997 г.). «Элементарная теория рассеяния Si MOSFET». Письма об электронных устройствах IEEE . 18 (7): 361–363. Бибкод : 1997IEDL...18..361L . дои : 10.1109/55.596937 . ISSN 0741-3106 . S2CID 17428258 .
- ^ Лундстрем, М.; Рен, З. (январь 2002 г.). «Основы физики транспорта носителей в наноразмерных МОП-транзисторах». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 49 (1): 133–141. Бибкод : 2002ITED...49..133L . дои : 10.1109/16.974760 .
- ^ Франклин, Аарон Д.; Луизье, Матье; Хан, Шу-Джен; Тулевский, Джордж; Бреслин, Крис М.; Жиньяк, Линн; Лундстрем, Марк С.; Хэнш, Вильфрид (8 февраля 2012 г.). «Транзистор из углеродных нанотрубок суб-10 нм». Нано-буквы . 12 (2): 758–762. Бибкод : 2012NanoL..12..758F . дои : 10.1021/nl203701g . ISSN 1530-6984 . ПМИД 22260387 . S2CID 12194219 .
- ^ Лундстрем, Марк (октябрь 2000 г.). Основы перевозчика транспорта . Модульная серия по твердотельным устройствам. Том. Х (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/CBO9780511618611 . ISBN 978-0-521-63724-4 .
- ^ Лундстрем, Марк (сентябрь 2017 г.). Основы нанотранзисторов . Уроки нанонауки: серия конспектов лекций. Том. 06. МИРОВАЯ НАУЧНАЯ. дои : 10.1142/9018 . ISBN 978-981-4571-72-2 .
- ^ Наноразмерные транзисторы .
- ^ Анантрам, член парламента; Лундстрем, Миссисипи; Никонов, Д.Э. (сентябрь 2008 г.). «Моделирование наноразмерных устройств». Труды IEEE . 96 (9): 1511–1550. arXiv : cond-mat/0610247 . дои : 10.1109/jproc.2008.927355 . S2CID 8076763 .
- ^ Го, Цзин; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк; Анантам, член парламента (2004). «На пути к многомасштабному моделированию транзисторов из углеродных нанотрубок». Международный журнал многомасштабной вычислительной техники . 2 (2): 257–276. doi : 10.1615/IntJMultCompEng.v2.i2.60 . ISSN 1543-1649 .
- ^ Лундстрем, Марк С. (май 1988 г.). «Физика устройства кристаллических солнечных элементов». Солнечные батареи . 24 (1–2): 91–102. дои : 10.1016/0379-6787(88)90039-7 .
- ^ Ван, Сюйфэн; Хан, Мохаммад Райан; Грей, Джеффри Л.; Алам, Мухаммад Ашрафул; Лундстрем, Марк С. (апрель 2013 г.). «Проектирование солнечных элементов GaAs, работающих вблизи предела Шокли – Кейссера». Журнал IEEE по фотоэлектрической энергии . 3 (2): 737–744. дои : 10.1109/JPHOTOV.2013.2241594 . ISSN 2156-3381 . S2CID 36523127 .
- ^ Лаш, Грег; Лундстрем, Марк (май 1991 г.). «Тонкопленочные подходы к созданию высокоэффективных ячеек III – V». Солнечные батареи . 30 (1–4): 337–344. дои : 10.1016/0379-6787(91)90066-X .
- ^ Лундстрем, MS (ноябрь 1986 г.). «Модель Эберса-Молла для биполярного транзистора с гетероструктурой». Твердотельная электроника . 29 (11): 1173–1179. Бибкод : 1986SSEle..29.1173L . дои : 10.1016/0038-1101(86)90061-4 .
- ^ Мазиар, CM; Клаусмайер-Браун, Мэн; Лундстрем, MS (август 1986 г.). «Предлагаемая структура для сокращения времени прохождения коллектора в биполярных транзисторах AlGaAs/GaAs». Письма об электронных устройствах IEEE . 7 (8): 483–485. Бибкод : 1986IEDL....7..483M . дои : 10.1109/EDL.1986.26447 . ISSN 0741-3106 . S2CID 1762567 .
- ^ Додд, Пол; Лундстрем, Марк (27 июля 1992 г.). «Транспорт неосновных электронов в биполярных транзисторах с гетеропереходом InP/InGaAs» . Письма по прикладной физике . 61 (4): 465–467. Бибкод : 1992АпФЛ..61..465Д . дои : 10.1063/1.107886 . ISSN 0003-6951 .
- ^ Лаш, Грег; Лундстрем, Марк (май 1991 г.). «Тонкопленочные подходы к созданию высокоэффективных ячеек III – V». Солнечные батареи . 30 (1–4): 337–344. дои : 10.1016/0379-6787(91)90066-X .
- ^ Кейс, Брендан М.; Не, Хуэй; Твист, Роуз; Спрюйт, Сильвия Г.; Рейнхардт, Франк; Кизилялли, Исик Ч.; Хигаси, Грегг С. (июнь 2011 г.). «КПД преобразования 27,6%, новый рекорд для однопереходных солнечных элементов при солнечном освещении 1». 2011 37-я конференция специалистов по фотоэлектрической энергии IEEE . стр. 000004–000008. дои : 10.1109/pvsc.2011.6185831 . ISBN 978-1-4244-9965-6 . S2CID 36964975 .
- ^ Ким, Расон; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк С. (февраль 2009 г.). «Влияние размерности на характеристики термоэлектрических устройств». Журнал прикладной физики . 105 (3): 034506–034506–6. arXiv : 0811.3632 . Бибкод : 2009JAP...105c4506K . дои : 10.1063/1.3074347 . ISSN 0021-8979 . S2CID 3265587 .
- ^ Чон, Чханук; Ким, Расон; Луизье, Матье; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (15 января 2010 г.). «Оценка коэффициентов термоэлектрического переноса Ландауэра в сравнении с Больцманом и полной зоны в сравнении с эффективной массой». Журнал прикладной физики . 107 (2): 023707–023707–7. arXiv : 0909.5222 . Бибкод : 2010JAP...107b3707J . дои : 10.1063/1.3291120 . ISSN 0021-8979 . S2CID 28918391 .
- ^ Чон, Чханук; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (май 2012 г.). «Теплопроводность объемного и тонкопленочного кремния: подход Ландауэра» . Журнал прикладной физики . 111 (9): 093708–093708–6. Бибкод : 2012JAP...111i3708J . дои : 10.1063/1.4710993 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Чон, Чханук; Датта, Суприйо; Лундстрем, Марк (апрель 2011 г.). «Оценка решеточной теплопроводности с помощью модели полной дисперсии и Дебая с использованием подхода Ландауэра». Журнал прикладной физики . 109 (7): 073718–073718–8. Бибкод : 2011JAP...109g3718J . дои : 10.1063/1.3567111 . ISSN 0021-8979 . S2CID 24181141 .
- ^ Маассен, Джесси; Лундстрем, Марк (21 января 2015 г.). «Установившийся перенос тепла: баллистический-диффузионный с законом Фурье». Журнал прикладной физики . 117 (3): 035104. arXiv : 1408.1631 . Бибкод : 2015JAP...117c5104M . дои : 10.1063/1.4905590 . ISSN 0021-8979 . S2CID 119113639 .
- ^ «nanoHUB.org — Хронология промежуточного программного обеспечения nanoHUB» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Поиск награды NSF: Премия № 0228390 — Сеть вычислительных нанотехнологий» . www.nsf.gov . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ 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» . Вычисления в науке и технике . 10 (5): 17–23. Бибкод : 2008CSE....10e..17K . дои : 10.1109/MCSE.2008.120 . ISSN 1521-9615 . S2CID 2020684 .
- ^ Лундстрем, Марк; Климек, Герхард; Адамс, Джордж; МакЛеннан, Майкл (март 2008 г.). «ХАБ там, где сердце». Журнал IEEE по нанотехнологиям . 2 (1): 28–31. дои : 10.1109/MNANO.2008.920959 . ISSN 1932-4510 . S2CID 10204195 .
- ^ «nanoHUB.org — Использование: Обзор» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «nanoHUB.org — Участники: Просмотр: Марк Лундстрем» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Группа: nanoHUB-U ~ Часто задаваемые вопросы» . nanohub.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Уроки нанонауки: серия конспектов лекций» .
- ^ Сервис, Purdue News. «Purdue назначает Марка Лундстрома исполняющим обязанности декана инженерного колледжа» . www.purdue.edu . Проверено 17 декабря 2019 г.
- ^ «Доктор Марк Лундстрем» . Институт технической дипломатии Краха в Пердью . Проверено 17 мая 2022 г.
- ^ «Доктор Марк С. Лундстрем» . Сайт НАЭ . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Содружество АПС» . www.aps.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Избранные товарищи» . Американская ассоциация содействия развитию науки . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Мыслители Индианы вошли в список самых влиятельных умов - Инженерный колледж» . Engineering.nd.edu . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Получатели премии IEEE CLEDO BRUNETTI» (PDF) . Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 августа 2018 г. Проверено 10 августа 2019 г.
- ^ «ПОЛУЧАТЕЛИ НАГРАДЫ ВЫПУСКНИКОВ ПЕДАГОГА IEEE ЛЕОНА К. КИРЧМАЙЕРА» (PDF) . Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 декабря 2019 года . Проверено 9 августа 2019 г.
- ^ «Награда за техническое совершенство 2001 года — SRC» . www.src.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Премия университетского исследователя – SRC» . www.src.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Награда в области образования – Общество электронных устройств IEEE» . ИИЭЭ . Проверено 19 августа 2019 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ «Лауреат премии Аристотеля 2010 года — SRC» . www.src.org . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Марк Лундстрем получает премию IEEE Альдерта ван дер Зиля» . Инженерный колледж Университета Пердью . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Награды Моррилла - Офис проректора - Университет Пердью» . www.purdue.edu . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Премия А.А. Поттера лучшему учителю» . Электротехника и вычислительная техника — Университет Пердью . Проверено 19 августа 2019 г.
- ^ «Награда преподавателям факультета» . Электротехника и вычислительная техника — Университет Пердью . Проверено 19 августа 2019 г.
Книги
[ редактировать ]- Основы перевозчика транспорта , Vol. X модульной серии по твердотельным устройствам, Addison-Wesley Publishing Co., Ридинг, Массачусетс, 1990 г. (Второе издание опубликовано издательством Cambridge University Press, октябрь 2000 г.) ISBN 978-0-521-63724-4
- Наноразмерные транзисторы: физика, моделирование и моделирование (совместно с Цзин Го), Спрингер, Нью-Йорк, 2006. ISBN 978-0-387-28002-8
- Околоравновесный транспорт: основы и приложения (совместно с Чангвуком Чонгом), World Scientific, Сингапур, 2013. ISBN 978-981-4327-78-7
- Основы нанотранзисторов World Scientific, Сингапур, 2017. ISBN 978-981-4571-72-2