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|  | 크뢰머 |  | |
| 미국의 공학자.
일찍이 1950년대 중반에 이종(異種)접합 기술로 다양한 반도체 소자(초기의 쌍극 트랜지스터)에서 이동률을 증가시킬 수 있음을 알아내고 1963년 반도체 레이저 분야 연구에서 핵심적인 개념인 이중(二重) 이종접합구조 레이저 개념을 발표했다. 크뢰머의 시대를 앞선 선구적인 이론들은 확립된 주류 이론으로 인정받기도 전에 현대 적층성장(積層成長, epitaxial growth) 기술의 발전에 없어서는 안될 토대가 되었으며, 오늘날 합성반도체·실리콘 기술 분야에서 가장 중요한 이론과 기술로 간주되는 이종접합구조 이론과 기술의 발전에 크게 기여했다.
크뢰머는 24세 때인 1952년 트랜지스터에서 일어나는 열전자 효과에 관한 연구논문으로 독일 괴팅겐대학교에서 박사학위를 받고 반도체 물리학 연구의 신기원을 열었다. 이후 1954년 미국으로 건너가 뉴저지 주 프린스턴 시에 있던 아르시에이(RCA) 연구소에 약 4년간 머물면서 연구활동을 계속한 그는 1957년 이종접합 트랜지스터가 재래식 트랜지스터보다 특히 전류증폭기와 고주파수 증폭기에서 우수한 기능을 발휘한다는 내용의 연구논문을 발표했다. 이종접합 트랜지스터는 당시 최고 성능의 재래식 트랜지스터가 측정할 수 있는 주파수의 100배인 600GHz 이상의 고주파수를 측정할 수 있었다. 더욱이 이종접합 소자로 만든 증폭기는 소음 또한 획기적으로 줄여놓았다.
그는 캘리포니아 주 팰러앨토 시에 있는 베어리언 협회(1959~66)를 거쳐 1968~76년 콜로라도대학교에서 물리학을 강의하다 지금의 직장인 캘리포니아대학교 샌타바버라 캠퍼스(UCSB)로 옮겼다. UCSB의 전기·컴퓨터공학부를 최고의 합성반도체 기술 연구기관으로 만들 수 있다는 판단 때문이었다. 그는 새로운 연구 분야인 합성반도체 연구에 모든 가용 재원과 인력을 투입했다. 그 결과 불모지나 다름없던 합성반도체에 관한 이론과 합성반도체를 이용한 장비 개발 분야를 개척했다.
그는 또한 실험분야에도 관심을 기울였다. 아무도 시도한 적이 없었던 인화갈륨(GaP)·비소화갈륨(GaAs)과 같은 재료를 실리콘에 접합시키는 데 분자 빔 적층성장(molecular beam epitaxy) 기술을 적용함으로써 이 분야의 초기 개척자 목록에 자신의 이름을 올려놓았다. 1985년 이후에는 비소화인듐(InAs)·안티몬화갈륨(GaSb)·안티몬화알루미늄(AlSb)과 같은 ´6.1옹스트롬 그룹´의 재료에 관심을 집중했는데, 이는 이 재료들에서 미래의 소자를 찾을 수 있으리라는 기대 때문이었다.
신재료 합성에서부터 고속이동 소자 개발, 재료공학 연구, 고체물리학의 새 영역 개척에 이르기까지 매우 광범위한 그의 연구 분야 중에서도 핵심이 되는 것은 초전도 니오브(Nb) 전극에 의해 수축된 비소화인듐-안티몬화알루미늄 양자우물(quantum well)을 포함한 초전도체-반도체 이종접합구조이다. 이러한 구조에서 초전도 전극은 자동적으로 반도체에 초전도성을 띠게 한다. 반도체 가운데 이러한 소자 구조를 만드는 데 가장 적합한 재료는 비소화인듐인데, 비소화인듐 양자우물 기술을 개척해온 그는 초전도 기술에 관한 한 독보적인 존재가 되었다. 그의 연구실은 이러한 일련의 연구를 통해 초-반도구조(super-semi structure)라는 새로운 연구 영역을 개척했다. 이 분야는 기본적으로는 고체물리학에 속하지만 미래의 소자를 응용하기 위한 연구까지 포괄한다. 그는 지금도 박사 후 과정에 있는 연구원들과 함께 연구를 계속하고 있다.
늘 한두 세대 앞서 새로운 문제를 연구하기를 선호해온 그는 미국 전기·전자공학학회(IEEE)가 수여하는 에버스 상(1973)과 잭 모튼 상(1986), 그리고 알렉산더 폰 훔볼트 연구상(1997) 등을 받은 데 이어 반도체 이종접합구조의 발전에 기여한 벨로루시의 공학자 조레스 알페로프, 집적회로를 개발한 미국의 전자공학자 잭 킬비와 노벨 물리학상(2000)을 공동 수상했다
by http://preview.britannica.co.kr/spotlights/nobel/ |
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