Джоанна Мария Ванденберг

Джоанна (Йока) Мария Ванденберг (род. 1938) — голландский твердого тела химик и кристаллограф, иммигрировавшая в США в 1968 году. В Bell Telephone Laboratories она внесла большой вклад в успех Интернета. Она изобрела, разработала и применила рентгеновский сканирующий прибор для контроля качества, необходимый для производства на основе арсенида-индия-галлия-фосфида с несколькими квантовыми ямами лазеров . Это лазеры, которые усиливают и модулируют свет, проходящий через оптические волокна , лежащие в основе современного Интернета .

Ранний период жизни

Джоанна Ванденберг родилась 24 января 1938 года в Хемстеде , небольшом городке недалеко от Амстердама , где она была самой младшей в семье из пяти человек и первой, кто поступил в колледж. Ее семья занималась бизнесом по выращиванию тюльпанов . В 1956 году она с отличием окончила гимназию -β и поступила в Лейденский государственный университет в Нидерландах, где получила степень бакалавра физических наук и математики в 1959 году и степень магистра неорганической химии и химии твердого тела у А.Э. ван Аркеля , а также степень теоретического Химия, 1962. Она училась у ван Аркеля в Лейдене и у Кэролайн Х. МакГиллаври в Амстердаме на степень доктора философии. защитил кандидатскую диссертацию по рентгеноструктурному анализу связей металл-металл в неорганических соединениях , 1964 г.

Карьера

В течение 4 лет (1964–1968) работала в лаборатории Royal Dutch Shell в Амстердаме, где присоединилась к исследовательской группе по изучению каталитических свойств переходных металлов со слоями халькогенидов . В 1968 году она перешла в Bell Laboratories , где продолжила работу над структурными и магнитными свойствами халькогенидов переходных металлов. Ее карьера была прервана, когда ее уволили на седьмом месяце первой беременности. Ее вновь приняли на работу в 1972 году после того, как операторы AT&T выиграли исторический коллективный иск за увольнение во время беременности. Вместе с Берндом Маттиасом из Калифорнийского университета в Сан-Франциско она начала работать над образованием металлических кластеров в сверхпроводящих тройных соединениях переходных металлов. ^[Наука] Ее обширные знания в области структурной неорганической химии позволили ей предсказать неорганические кристаллические структуры и привели к открытию сверхпроводящих редкоземельных элементов тройных боридов . ^[ПНАС]

В 1980 году она сменила направление и начала исследования по контактной металлизации слоев InGaAsP / InP, многоквантовых ям используемых в качестве высокоскоростных цифровых лазеров в Интернете. Она разработала температурно-зависимый с отжигом рентгеновский дифрактометр in-situ . Эта технология позволила оптимизировать электрическое поведение контактов с золотой металлизацией. ^{[ЯП82] [ЯП84]} и стал стандартным эталоном в полупроводниковой промышленности .

В 1986 году Ванденберг обратила свое внимание на контроль качества выращивания кристаллов слоев с многоквантовыми ямами (MQW) InGaAsP, используемых в качестве источников лазерного света и оптических модуляторов, предназначенных для работы в диапазоне длин волн от 1,3 до 1,55 мкм . Улучшение дизайна, производительности и технологичности этих устройств было в центре внимания всех ведущих поставщиков оптических компонентов на протяжении десятилетий. Эти устройства производятся с использованием металлоорганической газофазной эпитаксии — сложного процесса, включающего несколько источников, подверженных дрейфу. Производство первых устройств основывалось на неприемлемо низкой (менее 1%) сквозной доходности. Для производства высокопроизводительных компонентов, используемых для передачи огромных объемов данных в современном Интернете, требовались кардинальные улучшения. Во многих случаях требуется контроль толщины монослоя и изменение ширины запрещенной зоны менее 0,5%. Такой высокий уровень контроля качества должен быть достигнут с использованием сложных машин для выращивания кристаллов, которые могут выйти из строя по сотням причин. Чтобы гарантировать, что эти множественные режимы отказа не повлияют на конечное устройство, Ванденберг разработал однокомнатный (позже настольный) неразрушающий рентгеновский дифрактометр высокого разрешения. ^{[ЯП87] [ЯП89]} обеспечить немедленную обратную связь в режиме онлайн о процессе роста MQW. Она разработала надежные алгоритмы, связывающие рентгеновские характеристики с информацией о толщине слоя и деформации, необходимой для контроля роста кристаллов и производительности оптоэлектронных устройств. Ее метод рентгеновской дифракции используется для многократного сканирования каждой лазерной пластины во время производства. Все интернет-лазеры сейчас производятся с использованием ее инструмента «Рентгеновская кристаллография» , а срок их эксплуатации превышает 25 лет.

Награды

Ванденберг получил премию в области оптоэлектроники в 1995 и 1997 годах в знак признания вклада в разработку процедур определения характеристик и управления технологическими процессами для производства Lucent мирового класса полупроводниковых лазеров . Она является членом Американского физического общества. и член-корреспондент Королевской Нидерландской академии искусств и наук .

Избранные публикации

• Ванденберг, Дж. М.; Матиас, BT (1977). «Кластерная гипотеза некоторых высокотемпературных сверхпроводников». Наука . 198 (4313): 194–196. Бибкод : 1977Sci...198..194V . дои : 10.1126/science.198.4313.194 . ПМИД   17755364 . S2CID   46467993 .
• Ванденберг, Дж. М.; Матиас, BT (1977). «Кристаллография новых тройных боридов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 74 (4): 1336–1337. Бибкод : 1977ПНАС...74.1336В . дои : 10.1073/pnas.74.4.1336 . ПМК   430747 . ПМИД   16578752 .
• Ванденберг, Дж. М.; Темкин, Х; Хамм, РА; ДиДжузеппе, Массачусетс (1982). «Структурное исследование легированных контактов металлизации золотом на слоях InGaAsP/InP». Журнал прикладной физики . 53 (11): 7385–7389. Бибкод : 1982JAP....53.7385V . дои : 10.1063/1.330364 .
• Ванденберг, Дж. М.; Темкин, Х (1984). « Рентгеновское исследование взаимодействия золота/барьера-металла со слоями InGaAsP/InP». Журнал прикладной физики . 55 (10): 3676–3681. Бибкод : 1984JAP....55.3676V . дои : 10.1063/1.332918 .
• Ванденберг, Дж. М.; Хамм, РА; Паниш, МБ; Темкин, Х (1987). «Рентгеновские дифракционные исследования высокого разрешения сверхрешеток InGaAs (P) / InP, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии с использованием газового источника». Журнал прикладной физики . 62 (4): 1278–1283. Бибкод : 1987JAP....62.1278V . дои : 10.1063/1.339681 .
• Ванденберг, Дж. М.; Гершони, Д; Хамм, РА; Паниш, МБ; Темкин, Х (1989). «Структурное совершенство сверхрешеток с напряженными слоями InGaAs/InP, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии с газовым источником: исследование дифракции рентгеновских лучей высокого разрешения» . Журнал прикладной физики . 66 (8): 3635–3638. Бибкод : 1989JAP....66.3635V . дои : 10.1063/1.344072 .