Alec Broers, barón Broers
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El muy honorableEl señor broersFRS FMedSci FREng
Retrato oficial de Lord Broers, cosecha 2, 2019.jpg
Vicerrector de la Universidad de Cambridge
En el cargo
1996-2003
CancillerEl duque de edimburgo
Precedido porDavid Glyndwr Tudor Williams
SucesorAlison Richard
Detalles personales
Nació( 09/17/1938 )17 de septiembre de 1938 (82 años)
Calcuta , India
alma materEscuela secundaria de Geelong
Universidad de Melbourne
Universidad de Cambridge
4to Máster de Churchill College, Cambridge
En el cargo de
1990 a 1996
Precedido porSir Hermann Bondi
SucesorSir John Boyd

Alec Nigel Broers, Baron Broers , FRS , FMedSci , FREng (nacido el 17 de septiembre de 1938) es un ingeniero eléctrico británico . [1] [2]

En 1994, Broers fue elegido miembro internacional de la Academia Nacional de Ingeniería por sus contribuciones a la litografía y microscopía de haz electrónico y por su liderazgo en microfabricación.

Educación y vida temprana

Broers nació en Calcuta , India y se educó en Geelong Grammar School y en la Universidad de Melbourne en Australia y en la Universidad de Cambridge ( Gonville and Caius College ) en Inglaterra .

Carrera profesional

Luego, Broers trabajó en los laboratorios de investigación y desarrollo de IBM en los Estados Unidos durante 19 años antes de regresar a Cambridge en 1984 para convertirse en profesor de ingeniería eléctrica (1984-1996) y miembro del Trinity College de Cambridge (1985-1990). Es un pionero de la nanotecnología .

Posteriormente, Broers se convirtió en Maestro de Churchill College, Cambridge (1990-1996) y Jefe del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge (1993-1996). Fue vicerrector de la Universidad de Cambridge, 1996-2003. En 1997 fue invitado a pronunciar la Conferencia en Memoria de MacMillan en la Institución de Ingenieros y Constructores Navales de Escocia . Eligió la asignatura "El papel y la educación del ingeniero creativo". [3] Fue nombrado caballero en 1998 y creó un compañero vitalicio en el 2004, como Baron Broers , de Cambridge en el condado de Cambridgeshire. [4] Lord Broers fue presidente del Comité de Ciencia y Tecnología de laCámara de los Lores de 2004 a 2007 y fue presidente de la Real Academia de Ingeniería de 2001 a 2006.

En septiembre de 2008, Lord Broers sustituyó a Sir David Cooksey como presidente de la junta directiva de Diamond Light Source , la nueva instalación científica más grande del Reino Unido durante 45 años.

Premios y honores

Lord Broers ha recibido más de veinte títulos honoríficos y becas de universidades, colegios e instituciones académicas y profesionales. Es miembro extranjero de la Academia Nacional de Ingeniería de EE. UU. , La Academia China de Ingeniería, la Academia Australiana de Ciencias Tecnológicas e Ingeniería y la Sociedad Filosófica Estadounidense . [5] Fue elegido miembro [6] de la Royal Academy of Engineering [7] en 1985. Es miembro honorario del St Edmund's College, Cambridge . [8]

Resumen de la carrera

  • 1938 Nace el 17 de septiembre en Calcuta, India
  • 1941 Se mudó a Sydney, Australia.
  • 1944 Se mudó a Purley, Surrey, Reino Unido.
  • 1948 Se mudó a Melbourne, Australia y asistió a la escuela secundaria de Geelong.
  • 1959 Licenciatura en física de la Universidad de Melbourne , Australia
  • 1962 Licenciatura en ciencias eléctricas de la Universidad de Cambridge , luego de llegar inicialmente como académico coral.
  • 1965 Doctorado en la Universidad de Cambridge, tesis titulada Grabado selectivo por haz de iones en el microscopio electrónico de barrido
  • 1965 Investigador de IBM USA y miembro del Comité Técnico Corporativo
  • 1977 Nombrado miembro de IBM Fellow por el CEO de IBM . [9]
  • 1984 Regresa a la Universidad de Cambridge como profesor de ingeniería eléctrica y miembro del Trinity College
  • 1990 Maestro de Churchill College
  • 1992 Jefe del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge
  • 1994 Miembro internacional de la Academia Nacional de Ingeniería [10]
  • 1995 Se convierte en director no ejecutivo de Lucas Industries
  • 1996 Vicerrector de la Universidad de Cambridge (hasta 2003)
  • 1997 Se convierte en consejero no ejecutivo de Vodafone
  • 1998 Caballero por sus servicios a la educación
  • 1998 Fundó Cambridge Network con Hermann Hauser y David Cleevely
  • 2001 Presidente de la Real Academia de Ingeniería
  • 2004 Se le concedió una nobleza de por vida (se convirtió en Lord Broers)
  • 2004 se convierte en presidente del Comité de Ciencia y Tecnología de la Cámara de los Lores
  • 2005 Broers presenta las conferencias Reith para la BBC
  • 2008 se convierte en presidente de Diamond Light Source Ltd.
  • 2009 se convierte en presidente de Bio Nano Consulting.
  • 2010 Se convierte en presidente de la Red de transferencia de conocimientos del Consejo de estrategia tecnológica para el transporte.
  • 2012-2015 Presidente del Panel de Jueces del Premio Queen Elizabeth de Ingeniería.

Investigar

Alec Broers comenzó su carrera investigadora en el Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge en 1961 trabajando con el profesor Oatley , y más tarde con el Dr. William C Nixon, en el estudio in situ de superficies sometidas a grabado iónico en el microscopio electrónico de barrido (SEM). El microscopio que usó había sido construido originalmente por Oatley y luego había sido modificado por Garry Stewart, quien también había agregado una fuente de iones que enfocaba los iones en la superficie de la muestra. Garry Stewart, quien fue otro de los estudiantes del profesor Oatley, luego se mudó a Cambridge Instrument Company.donde supervisó el diseño y la construcción del primer SEM comercial del mundo, el Stereoscan. Durante su doctorado, Alec reconstruyó el SEM colocando una lente final magnética en lugar de la lente electrostática original, mejorando así la resolución del microscopio a aproximadamente 10 nm, y después de examinar las superficies grabadas con iones, usó el haz de electrones del microscopio por primera vez para escribir patrones, [ 11] posteriormente utilizando grabado iónico para transferir estos patrones a estructuras de oro, tungsteno y silicio tan pequeñas como 40 nm. Estas fueron las primeras nanoestructuras artificiales en materiales adecuados para circuitos microelectrónicos, lo que abrió la posibilidad de la miniaturización extrema de los circuitos electrónicos que se produciría en las próximas décadas.

Después de graduarse de Cambridge, Lord Broers pasó casi 20 años en investigación y desarrollo con IBM en los Estados Unidos. Trabajó durante dieciséis años en el Centro de Investigación Thomas J. Watson en Nueva York, luego durante 3 años en el Laboratorio de Desarrollo de East Fishkill y finalmente en la Sede Corporativa. Su primera tarea en el laboratorio de investigación TJ Watson fue encontrar un emisor de electrones de larga duración para reemplazar los filamentos de alambre de tungsteno utilizados en los microscopios electrónicos en ese momento. IBM había construido la primera tienda de computadoras de mil millones de bits utilizando un haz de electrones para escribir en películas fotográficas y la vida relativamente corta de las fuentes de filamentos de tungsteno no era aceptable. Para resolver este problema, desarrolló los primeros cañones de electrones prácticos que utilizaban emisores LaB 6 . [12] [13]Estos emisores no solo resolvieron el problema de la vida útil, sino que también proporcionaron un brillo de electrones más alto que los filamentos de tungsteno, y a fines de la década de 1960 y principios de la de 1970, construyó dos nuevos SEM para examinar superficies que aprovecharon esto y produjeron una resolución más alta que los SEM anteriores (3 nm en el modo de superficie de electrones secundarios) [14] y luego un instrumento de distancia focal corta con un tamaño de haz de 0,5 nm. [15]Usó el segundo SEM para examinar muestras delgadas en el modo de transmisión y para examinar muestras sólidas utilizando el electrón de alta energía dispersado desde la superficie de la muestra, los electrones que Oliver C Wells había llamado 'electrones de baja pérdida utilizar en el SEM. Inicialmente, este modo de baja pérdida de alta resolución se utilizó para examinar bacteriófagos y células sanguíneas en colaboración con investigadores de la Universidad de Nueva York, [16] y en el Veteran's Administration Hospital en Nueva Jersey [17].sin embargo, la mayor parte de su trabajo se dedicó a usar los microscopios como herramientas para escribir cosas usando las técnicas de litografía que se estaban volviendo familiares para hacer chips de silicio. Él y su colega Michael Hatzakis utilizaron esta nueva litografía por haz de electrones para fabricar los primeros transistores de silicio con dimensiones micrométricas. [18] y dimensiones submicrométricas que muestran que sería posible reducir las dimensiones de los dispositivos electrónicos muy por debajo de las dimensiones que se estaban utilizando en ese momento.

"Pasé un tiempo maravilloso investigando en el laboratorio de investigación de IBM", recuerda. "Básicamente, había convertido mi pasatiempo en mi carrera". Recuerda tener una habitación llena de aparatos electrónicos y estaba encantado de pasar su tiempo construyendo cosas nuevas y probándolas. Allí pasó alrededor de 16 años investigando en una de las mejores 'casas de juegos para electrónica' del mundo, construyendo microscopios y equipos para la fabricación de componentes en miniatura. En 1977 se le otorgó la envidiable posición de ser miembro de IBM, un honor otorgado, en ese momento, solo a alrededor de 40 de los 40,000 ingenieros y científicos de IBM. Esto le dio la libertad de seguir cualquier camino de investigación que quisiera y continuó su trabajo empujando los límites de lo que en ese momento se llamaba microfabricación.Durante los siguientes diez años, llevó a cabo una serie de cuidadosos experimentos que midieron la resolución final de la litografía por haz de electrones.[19] [20] [21] y luego utilizó los métodos de resolución más alta para fabricar dispositivos electrónicos.

Uno de los efectos deletéreos que limitó la resolución fue el efecto de empañamiento de los electrones dispersados ​​por la mayor parte de la muestra. Para evitar esto, Broers y Sedgwick inventaron un sustrato de membrana delgada utilizando tecnologías utilizadas para fabricar cabezales de impresoras de inyección de tinta. [22] La membrana era lo suficientemente delgada como para eliminar los electrones retrodispersados. Estos sustratos de membrana permitieron fabricar y probar las primeras estructuras metálicas con dimensiones inferiores a 10 nm. [23] Debido a que estas dimensiones ahora se medían en nanómetros individuales, él y sus compañeros de trabajo decidieron llamar a estas nanoestructuras y las técnicas utilizadas para hacerlas nanofabricación [24] [25]en lugar de usar el prefijo micro que había sido el lenguaje común hasta entonces. Estas muestras de membrana también encontraron aplicación muchos años después en dispositivos MEM (microelectromecánicos), y también como 'voladizos' en aplicaciones biomédicas. Los primeros experimentos con litografía de rayos X [26] también utilizaron membranas similares.

Cuando regresó a Cambridge, Lord Broers estableció un laboratorio de nanofabricación para extender la tecnología de miniaturización a la escala atómica mediante el desarrollo de algunos de los nuevos métodos de fabricación [27] [28] que había descubierto en IBM. Modificó un microscopio electrónico de transmisión de 400 kV (JEOL 4000EX) para que funcionara en modo de barrido y produjera un tamaño de haz mínimo de aproximadamente 0,3 nm. Utilizó este sistema en colaboración con investigadores del laboratorio de investigación de microelectrónica IMEC en Lovaina, Bélgica, para construir algunos de los transistores de efecto de campo más pequeños y rápidos que jamás se hayan construido. [29]

Referencias

  1. ^ Voss, RF; Laibowitz, RB; Broers, AN (1980). "Niobium nanobridge dc SQUID". Letras de Física Aplicada . 37 (7): 656. Código Bibliográfico : 1980ApPhL..37..656V . doi : 10.1063 / 1.92026 .
  2. ^ Broers, AN (1981). "Resolución, superposición y tamaño de campo para sistemas de litografía". Transacciones IEEE en dispositivos electrónicos . 28 (11): 1268-1278. Código bibliográfico : 1981ITED ... 28.1268B . doi : 10.1109 / T-ED.1981.20599 . S2CID 47505859 . 
  3. ^ "Hugh Miller Macmillan" . Conferencias en memoria de Macmillan . Institución de ingenieros y constructores navales en Escocia . Archivado desde el original el 4 de octubre de 2018 . Consultado el 29 de enero de 2019 .
  4. ^ https://www.thegazette.co.uk/London/issue/57337 [ URL desnuda ]
  5. ^ "Historial de miembros de APS" . search.amphilsoc.org . Consultado el 8 de julio de 2021 .
  6. ^ "Lista de becarios" .
  7. ^ "Lista de becarios" .
  8. ^ "St Edmund's College - Universidad de Cambridge" . www.st-edmunds.cam.ac.uk . Consultado el 10 de septiembre de 2018 .
  9. ^ "Becarios honorarios - 2003 - profesor Sir Alec Broers" . Institución de Ingenieros Mecánicos . Consultado el 16 de octubre de 2011 .
  10. ^ "Alec N. Broers" . Consultado el 27 de mayo de 2021 .
  11. ^ Broers, AN (1965). "Procesos combinados de haz de electrones e iones para microelectrónica". Fiabilidad de la microelectrónica . 4 : 103-104. doi : 10.1016 / 0026-2714 (65) 90267-2 .
  12. ^ Broers, AN (1967). "Pistola de electrones con cátodo de hexaboruro de lantano de larga duración". Revista de Física Aplicada . 38 (4): 1991–1992. Código bibliográfico : 1967JAP .... 38.1991B . doi : 10.1063 / 1.1709807 .
  13. ^ Broers, AN (1969). "Algunas características experimentales y estimadas del cañón de electrones de cátodo de varilla de hexaboruro de lantano". Revista de física E: Instrumentos científicos . 2 (3): 273–276. Código Bibliográfico : 1969JPhE .... 2..273B . doi : 10.1088 / 0022-3735 / 2/3/310 .
  14. ^ Broers, AN (1969). "Un nuevo microscopio electrónico de barrido de reflexión de alta resolución". Revisión de instrumentos científicos . 40 (8): 1040–5. Código Bibliográfico : 1969RScI ... 40.1040B . doi : 10.1063 / 1.1684146 . PMID 5797882 . 
  15. ^ Broers, AN (1973). "Microscopio electrónico de transmisión de barrido de cátodo termoiónico de alta resolución". Letras de Física Aplicada . 22 (11): 610–612. Código bibliográfico : 1973ApPhL..22..610B . doi : 10.1063 / 1.1654527 .
  16. ^ Broers, AN; Panessa, BJ; Gennaro Jr, JF (1975). "Microscopía electrónica de barrido de alta resolución de bacteriófagos 3C y T4". Ciencia . 189 (4203): 637–9. Código Bibliográfico : 1975Sci ... 189..637B . doi : 10.1126 / science.125922 . PMID 125922 . 
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  18. ^ "Fabricación de haz de electrones de alta resolución", AN Broers & M. Hatzakis, Proc. Conferencia Nacional de Electrónica , Conferencia Nacional de Electrónica, Inc., p. 826–829, 1969 fue juzgado como el mejor artículo de conferencia
  19. ^ Broers, AN; Harper, JME; Molzen, WW (1978). "Anchos de línea de 250 Å con resistencia de electrones de PMMA". Letras de Física Aplicada . 33 (5): 392. doi : 10.1063 / 1.90387 .
  20. ^ "Los límites de resolución de PMMA se resisten a la exposición al haz de electrones", 9ª Int. Conf. en Electron & Ion Beam Sci. & Technol. , Ed. R. Bakish, Electrochemical Soc., Princeton, Nueva Jersey, pág. 396-406, 1980 y J. Electrochem. Soc. , 128, pág. 166-170, 1980
  21. ^ Broers, AN (1988). "Límites de resolución para la litografía por haz de electrones". Revista de investigación y desarrollo de IBM . 32 (4): 502–513. doi : 10.1147 / rd.324.0502 .
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  23. ^ Broers, AN; Molzen, WW; Cuomo, JJ; Wittels, ND (1976). "Fabricación por haz de electrones de estructuras metálicas de 80 Å". Letras de Física Aplicada . 29 (9): 596. doi : 10.1063 / 1.89155 .
  24. ^ "Efecto Josephson en nanoestructuras Nb", RB Laibowitz, AN Broers, JT Yeh, JM Viggiano, W. Molzen, Letras de física aplicada , 35, p. 891–893, 1979
  25. ^ Molzen, WW (1979). "Materiales y técnicas utilizados en la fabricación de nanoestructuras". Revista de ciencia y tecnología del vacío . 16 (2): 269–272. Código Bibliográfico : 1979JVST ... 16..269M . doi : 10.1116 / 1.569924 .
  26. ^ Feder, R; Spiller, E; Topaliano, J; Broers, AN; Gudat, W; Panessa, BJ; Zadunaisky, ZA; Sedat, J (1977). "Microscopía de rayos X blandos de alta resolución". Ciencia . 197 (4300): 259–60. Código Bibliográfico : 1977Sci ... 197..259F . doi : 10.1126 / science.406670 . PMID 406670 . 
  27. ^ Allee, DR; Broers, AN (1990). "Patrón de escala nanométrica directa de SiO2 con irradiación de haz de electrones a través de una capa de sacrificio". Letras de Física Aplicada . 57 (21): 2271. Código Bibliográfico : 1990ApPhL..57.2271A . doi : 10.1063 / 1.103909 .
  28. ^ "Litografía por haz de electrones: límites de resolución", Broers, AN; Hoole ACN y Ryan JM; Ingeniería microelectrónica 32, págs. 131-142, 1996
  29. ^ Van Hove, M. (1993). "Comportamiento de escala de transistores de alta movilidad de electrones AlGaAs / InGaAs dopados en delta con longitudes de puerta de hasta 60 nm y brechas de drenaje de fuente hasta 230 nm". Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectrónica y estructuras nanométricas . 11 (4): 1203. Código Bibliográfico : 1993JVSTB..11.1203V . doi : 10.1116 / 1.586921 .

Fuentes externas

  • Las conferencias de Reith, 2005 fueron impartidas por Lord Broers
  • Entrevista con Lord Broers, Revista Ingenia , marzo de 2005
  • Perfil de Lord Broers
  • Lord Broers sobre el triunfo de la tecnología , marzo de 2005
Oficinas académicas
Precedido por
Sir Hermann Bondi		Maestro de Churchill College
1990-1996		Sucedido por
Sir John Boyd
Precedido por
Sir David Williams		 Vicerrector de la Universidad de Cambridge
1996-2003		Sucedido por
Dame Alison Richard
Órdenes de precedencia en el Reino Unido
Precedido por
The Lord Dykes		 Caballeros
Baron Broers 		Seguido por
el señor Vallance de Tummel
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