| Kurt Lehovec | |
|---|---|
| Kurt Lehovec | |
| Syntymäaika | 12. kesäkuuta 1918 [1] |
| Syntymäpaikka | Ledvice , Itävalta-Unkari |
| Kuolinpäivämäärä | 17. helmikuuta 2012 [2] (93-vuotias) |
| Kuoleman paikka | |
| Maa | |
| Tieteellinen ala | Kiinteän olomuodon fysiikka |
| Työpaikka |
Yhdysvaltain armeijan signaalijoukkojen laboratorioFort Monmouthissa Sprague Electric Company University of South Carolina |
| Alma mater | Charlesin yliopisto |
| tieteellinen neuvonantaja | Bernhard Gudden |
| Opiskelijat | René Zulig |
| Tunnetaan | Transistorin eristyksen keksijä pn-liitoksella (1958) |
| Verkkosivusto | kurtlehovec.info |
Kurt Lehovec , myös Lehovec [3] ( eng. Kurt Lehovec , syntynyt 12. heinäkuuta 1918 Ledvicessä , Itävalta-Unkarissa , kuoli 17. helmikuuta 2012 Los Angelesissa ) on tšekkiläinen, myöhemmin amerikkalainen, fyysikko ja keksijä, puolijohteiden tutkija . Vuoden 1959 alussa Lehovets keksi ja patentoi tekniikan pn-liitoksella varustettujen puolijohdelaitteiden eristämiseksi. - yksi kolmesta perustekniikasta, jotka mahdollistivat monoliittisten integroitujen piirien luomisen . Legovets on avaruusvarausmallin kirjoittaja ionikiteiden pintakerroksissa ( Legovek -ilmiö [sic] , 1953), toinen teoreettisen valoa emittoivan piikarbididiodin mallin (1951), vastaavan piirin kirjoittaja. MIS-transistori (Legovek-Slobodsky-malli, 1961-1964), MIS-transistorin fyysinen malli (Legowek-Zulig-malli, 1968-1970). Kaikki nämä Legovetsin teokset on luotu Yhdysvalloissa, missä hänet otettiin vuonna 1947 Operation Paperclip -operaation aikana .
Kurt Lehovec syntyi ensimmäisen maailmansodan lopussa Ledwicessä , Itävalta - Unkarin Sudeettien alueella . Hänen äitinsä oli etninen saksalainen , hänen isänsä oli etninen tšekki , upseeri Itävallassa ja Tšekkoslovakian itsenäistymisen jälkeen Tšekkoslovakian armeija [4] . Vanhemmat erosivat, kun Kurt ja hänen vanhempi veljensä olivat vielä esikouluikäisiä [4] . Lehovets muistutti, että äiti kasvatti poikansa eristyksissä yhteiskunnasta, valvoi tiukasti heidän lukupiiriään ja innoitti heitä epäluottamukseen naisia kohtaan [4] . Vanhempi veli oli hänen äitinsä suosikki, ja Kurt, joka peri isänsä ulkonäön, kasvoi syrjäytyneenä omassa perheessään [4] . Lehovetsia ahdisti loppuelämänsä alemmuuskompleksi , jota hän itse kutsui " Charlie Chaplin -kompleksiksi " [4 ] . Vanhuudessaan Lehovets kirjoitti:
On todennäköistä, että [äidin vastenmielisyys] loi minussa täyttymättömän kuolemanhalun, joka teki minusta peloton kaikkein vaarallisissa olosuhteissa. Nyt uskon, että [lapsuuden] tunnekatastrofi oli naamioitu kohtalon lahja. Hän työnsi minut tieteeseen, josta tuli ainoa keino henkiseen selviytymiseen ...
Alkuperäinen teksti (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Ehkä tämä aiheutti minussa toteutumattoman kuolemantoiveen, joka teki minusta peloton suurten vaarojen edessä. Pidän nyt tätä emotionaalista katastrofia siunauksena valepuvussa, koska se kanavoi minut tieteeseen, ilman mitään muuta, keinona selviytyä psykologisesta selviytymisestäni. [neljä]Vuonna 1936, kun Lehovec valmistui lukiosta, hänen äitinsä muutti perheen Prahaan [4] . Lehovets tuli Prahan Kaarlen yliopiston fysiikan laitokselle . Maaliskuussa 1939 Saksa miehitti Tšekkoslovakian , ja sitten yliopisto mestattiin - juutalaiset opettajat katosivat jonnekin [5] . Tiedekunnassa oli enää yksi professori, joka oli kemisti [5] . Vähitellen tyhjät paikat täyttivät Saksasta saapuneet saksalaiset [4] . Yksi näistä saksalaisista, puolijohteiden valosähköisen vaikutuksen tutkija , professori Bernhard Gudden , järjesti yliopistoon puolijohdelaboratorion ja ryhtyi Lehovetsin tieteelliseksi johtajaksi. Vuonna 1941 23-vuotias Legovetsin "kiihdytetty tilaus" sai tohtorin tutkinnon lyijyselenidin valosähköisen vaikutuksen tutkimuksesta [5] .
Heti valmistumisen jälkeen Legovets kutsuttiin Wehrmachtiin ja lähetettiin itärintamaan [4] . Legovets ei kertonut, missä ja miten hän palveli - vain armeijaelämä vapautti hänet vihdoin hallitsevan äidin ikeestä [4] . Talven 1941-1942 jälkeen hänet kutsuttiin takaisin Prahaan ja nimitettiin Kaarlen yliopiston fysiikan instituutin tutkijaryhmän johtajaksi [4] [5] . Tuolloin saksalaiset sijoittivat Tšekin tasavaltaan kaksi laboratoriota puolijohteiden sotilaallista soveltavaa tutkimusta varten: Prahan Gudden-laboratorio, johon kuului Lehovets, harjoitti tasasuuntaajadiodeja , toinen laboratorio Tanvaldessa ., harjoitti tutkasignaalien kristalliilmaisimia [6] . Lehovets-ryhmä tutki seleenitasasuuntaajia Nürnbergin Süddeutsche Apparatefabrikin kanssa tehdyn sopimuksen mukaisesti (SAF) [5] [6] . Legovets havaitsi, että talliumin seos vaimentaa merkittävästi lukitun tasasuuntaajan käänteistä johtumista [6] . Löytö kiinnosti asiakasta, ja vuonna 1942 Nürnbergin suojelijoiden ansiosta Lehovets pääsi sotilaallisen kehityksen eturintamaan - salaiseen "materiaaliin X" ( Saksa ) [6] . Legovetsin talliumepäpuhtauksia käsittelevä työ julkaistiin Saksassa ja Yhdysvalloissa sodan jälkeen [5] .
Toukokuussa 1945 Gudden ja suurin osa hänen henkilökunnastaan tapettiin Neuvostoliiton hyökkäyksen aikana Prahaan [7] . Elmar Frank jäi Prahaan ja selvisi hengissä, kun taas Lehovets pakeni polkupyörällä länteen [8] . Hän asettui tulevan Länsi-Saksan amerikkalaiselle sektorille , yritti tehdä tiedettä ja julkaisi joukon teoksia valosähköisestä vaikutuksesta puolijohteissa - mutta tieteen avulla oli mahdotonta elää tuhoutuneessa maassa. Vuonna 1947 brittiläiset agentit 30. hyökkäysryhmästä (Lehovetsin itsensä muistelmien mukaan - Yhdysvaltain armeijan signaalijoukon amerikkalaiset agentit[5] ) löysi Lehovetsin ja tarjosi hänelle lähteä Yhdysvaltoihin osana Operation Paperclip [8] . Lehovets, joka ei osannut englantia ja jolla ei ollut toimeentuloa, suostui välittömästi [8] . Englantilainen rekrytoija antoi Legovetsille useita tupakka-askeja ja lähetti hänet mustalle markkinoille pukeutumaan ennen lähtöä [8] . Pian Lehovets purjehti Yhdysvaltoihin 210 saksalaisen asiantuntijan ryhmässä. Heistä 24, mukaan lukien Lehovets ja Hans Ziegler, määrättiin työskentelemään tutkimuslaboratoriossa Yhdysvaltain armeijan signaalijoukkoFort Monmouthissa, New Jersey . Lehovets osoittautui yhdeksi nuorimmista saksalaisista, jotka tulivat Yhdysvaltoihin osana Paperclipiä [9] .
Ennen julkista ilmoitusta transistorin keksinnöstä eversti Young ja minä osallistuimme yksityiseen kokoukseen Bell Labsissa . Olin hämmästynyt siitä, kuinka lähellä olin tätä löytöä. Minulla oli kaksi mahdollisuutta ja missasin molemmat.
Alkuperäinen teksti (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Col. Young ja minä osallistuimme Bell Labin yksityiseen paljastukseen. ennen tiedottamista lehdistölle. Minua hämmästytti, kuinka lähellä olin ollut tuota löytöä. Minulla oli kaksi tilaisuutta, ja molemmat missasin. [5]Saapuessaan Fort Monmouthiin Lehovec työskenteli tuttujen aiheiden parissa puolijohteiden ja seleenitasasuuntaajien valosähköisestä vaikutuksesta [5] Signal Corpsin Advances Studiesin instituutissa. Elokuussa 1948 hän julkaisi Physical Review -lehdessä pitkän artikkelin , jossa hän ehdotti hypoteettista "tilayhtälöä" ( englanniksi equation of state ) - mallia valosähköisestä vaikutuksesta metalli-puolijohdeesteeseen [10] . Sitten hän osallistui lupaavan tekniikan kehittämiseen asiakirjojen valokopioimiseksi seleenikalvoilla - yhdessä Haloidin (tulevaisuuden Xerox ) asiantuntijoiden kanssa [5] . Lehovetsin mukaan hän työskenteli kiireessä, ei pitkään pohtinut yhtä aihetta (esim . olin 'hit and run' -tieteilijä ), ja hänen täytyi usein voittaa "laitoksen" hitaus [5] . Laboratorion sisällä juutalaiset työtoverit estivät Lehovetsia ja muita saksalaisia [9] . Legovetsin "kollega" Ben Levin johti "vastarintaa" iskulauseella "Emme anna saksalaisille tuoleja - antakaa heidän istua lattialla!" [11] . Tilanne laboratoriossa normalisoitui vasta, kun Joseph McCarthy karkotti Levinin hänen vasemmistolaisten tunteidensa vuoksi [12] .
30. kesäkuuta 1948 Bell Labs ilmoitti transistorin keksimisestä , ja osavaltion laboratoriot aloittivat ankaran kilpailun budjeteista, joita ei vielä ollut varattu transistorityöhön [5] . Lehovets joutui byrokraattisten riitojen keskipisteeseen: hänen työaikansa jakautui kahden kilpailevan laboratorion kesken [5] . Lehovets työskenteli kaksi päivää viikossa Fort Monmouthissa ja kaksi päivää Camp Evansissa[5] . Löytettyään piikarbidin (SiC) näytteitä Camp Evansistakirjallisuudesta tunnetun O. V. Losevin kokemuksen [5] . Kun sähkövirta kuljetettiin piikarbidikiteen läpi, kiteen yksittäiset alueet hehkuivat kirkkaan keltaisella valolla [5] . Signal Corps Laboratoriesin johtaja Harold Tsaltuki tätä tutkimuslinjaa, ja joulukuussa 1950 Lehovets, Carl Accardo ja Edward Dzhamgochyan esittelivät yleisölle ensimmäistä kertaa [13] teoreettisen mallin puolijohteiden valoemissiosta [14] (julkaistu vuonna 1951 [15] ). Legovetsin mukaan säteily syntyi elektronien ja reikien rekombinaatiolla pn - liitoksessa . Legovetsin, Accardon ja Dzhamgochyanin teokset ovat kestäneet ajan kokeen [16] ja niistä on tullut LED -teollisuuden teoreettinen perusta [14] .
Vuodesta 1949 lähtien Lehovets koordinoi sotilasosaston ja Bell Labsin yhteistä työtä [17] . Samassa transistoriohjelmassa Lehovec työskenteli Purduen yliopiston professori Carl Lark-Horowitzin ryhmän kanssa ja valvoi myöhemmin Signal Corpsin ja Purduen yliopiston välisiä sopimuksia [18] . Lehovets kieltäytyi tarjouksesta mennä Horowitziin ja piti tätä vanhuudessaan "yhdeksi elämänsä pahimmista päätöksistä" ( eng. yksi hänen pahimmista päätöksistään ) [14] .
Lehovetsin muistelmissa ei mainita sotilaallisia, suljettuja hankkeita. Hänen työnsä julkaistiin tieteellisissä aikakauslehdissä, hän konsultoi säännöllisesti yksityisiä asiakkaita ja alkoi kirjoittaa puolijohteita käsittelevää katsausmonografiaa McGraw-Hillille [5] . Laboratorion sihteeri Gisela, joka auttoi Legovetsia työstämään kirjaa, tuli hänen vaimokseen vuonna 1952 [5] . Tässä avioliitossa syntyi neljä tytärtä, 70-luvulla se hajosi [5] . Työskennellessään kirjaa Legovets kiinnostui epähomogeenisuuksien keskittymisestä ionikiteissä [ 5] . Yksinkertainen johtopäätös, että epähomogeenisuuksien pitoisuuden pintakerroksissa tulisi olla suurempi kuin kiteen sisällä, johti hänet siihen johtopäätökseen, että ionikiteiden pintakerrokset sisältävät tilavarausalueen [ 5] ja sen seurauksena sisäisiä jännityksiä . Esimerkiksi suolakiteessä Legovetsin laskelmien mukaan pinnan sähköstaattisen potentiaalin olisi pitänyt olla 0,28 V pienempi kuin kidekappaleen potentiaali. Tämä ilmiö, jonka Lehovec kuvasi ensimmäisen kerran vuonna 1953, tuli tunnetuksi Lehovecin efektinä [sic] tai Frenkel - Lehovecin avaruusvarauksena [19 ] . Legovetsin ainoa tätä aihetta käsittelevä artikkeli "Avaruusvarauskerros ja hilavirheiden jakautuminen ionikiteissä" tuli hänen eniten lainatuista teoksistaan. Häntä lainataan edelleen 2000-luvulla [20] [21] .
Työnsä luonteesta johtuen Lehovets kommunikoi usein yksityisten yritysten edustajien kanssa ja hänellä oli hyvä käsitys työoloista suuryrityksissä [14] . Vuonna 1952, vähän ennen avioliittoaan, hän hylkäsi Bell Labsin ja Pacific Semiconductorsin tarjoukset, mutta hyväksyi tarjouksen Massachusettsin Sprague Electric Companylta [14] . Legovets arvosti suuresti Robert Spragen henkilökohtaisia ja liiketoiminnallisia ominaisuuksia , joka johti yritystä veljensä Julienin kanssa, mutta hän piti Uuden Englannin luonnosta vielä enemmän [22] .
Ennen kuin Lehovets poistui osavaltiolaboratorion seinistä, Lehovets joutui laillistamaan Yhdysvalloissa: kaikki Paperclipin aikana Yhdysvaltoihin tuodut tiedemiehet olivat maassa laittomasti [14] . Oli tarpeen ainakin päästä laillisesti Yhdysvaltoihin ja sitten todistaa poliittinen luotettavuutensa: laki kielsi oleskeluluvan myöntämisen entisille natseille [14] . Kollegat löysivät tien ulos: Legovets tuotiin autolla Rainbow Bridgelle Niagara Fallsissa , Legovets ylitti Yhdysvaltojen ja Kanadan välisen rajan jalkaisin, kääntyi ympäri ja palasi samalla hitaalla askeleella laillisesti Amerikan maaperään [8] . Lähtölaskenta hänen lailliseen oleskeluun Yhdysvalloissa on alkanut. Viisi vuotta myöhemmin kansalaistuomioistuimessa käytiin merkittävä vuoropuhelu:
Tuomari: Mistä maasta tulit Yhdysvaltoihin?
Lehovets: Kanadasta.
Tuomari: Mistä tulit Kanadaan?
Lehovets: Yhdysvalloista [14] .
Tuomari ei vastustanut, ja Lehovetsista tuli Yhdysvaltain kansalainen [14] .
Robert Sprague lisensoi pistetransistorin Bell Labsilta ja tilasi Legovetsin ottamaan sen tuotantoon [23] . Ostetulla tekniikalla oli kaksi haittaa: koskettimien manuaalinen kokoaminen ja säätö mikroskoopin alla sekä suuri todennäköisyys koskettimien siirtymiseen myöhemmissä tuotantovaiheissa [14] . Lehovets keksi, kuinka nämä ongelmat voidaan kiertää, ja ehdotti teknologiaa kosketinkokoonpanon automatisoitua kokoonpanoa varten (US-patentti 2773224, hakemus 4. joulukuuta 1956) [23] . Lehovecin transistorien kustannukset olivat kymmenen kertaa alhaisemmat kuin Western Electricin kustannukset, ja Sprague sai mahdollisuuden tulla AT&T:n puhelinmonopolin transistorien päätoimittajaksi, mutta Spragen johto kieltäytyi kaupasta [24] .
Vuonna 1953 Lehovec kehitti parannetun version kasvatetusta risteystransistoriteknologiasta . Sen sijaan, että hän vetäisi kokonaisen kiteen sulatuksesta, hän ehdotti seostettujen kerrosten "kasvattamista" sulattamalla kiteestä jo irti leikatun levyn pintakerros [5] . Spragen johto kieltäytyi toteuttamasta Lehovecin ehdotusta, koska yhtiö oli jo ostanut Philcoltasähkökemiallista tekniikkaa ja lopetti pian pistetransistorien tuotannon [25] . Päätös oli strategisesti oikea: vuoteen 1963 asti Sprague pysyi ainoana sähkökemiallisten transistorien toimittajana ja ansaitsi niillä paljon rahaa [26] . Lehovets ei hyväksynyt Spragen veljien valintaa, mutta joutui tukemaan "vieraan" teknologiaa [25] ja siirtyi sitten työskentelemään kondensaattoreiden dielektriikassa - Spragen pääliiketoiminnassa. Osana tätä suuntaa Lehovets kehitti ja patentoi kiinteällä elektrolyytillä varustetun akun (US-patentit 2689876, 2696513 ja muut), mutta tämä kehitys ei mennyt sarjaan [5] .
1950-luvun lopulla Lehovets ehdotti niin sanottua "kapillaariseosprosessia " , joka automatisoi seostusaineiden toimituksen seostransistorien tuotannossa [27] . "Kapillaari"-teknologia tarjosi tarkan doping-syvyyden hallinnan ja mahdollisti useiden pn-liitosten muodostamisen yhdelle tabletin pinnalle (transistoriaihiot) [27] . Se näytti kuitenkin liian myöhään: Fairchild Semiconductor oli jo aloittanut tasotransistoreiden tuotannon [ 5] .
Suurin ongelma, jonka kohtasimme [alkuvuodesta 1959], oli se, että pystyimme valmistamaan tasomaisia transistoreita , mutta emme pystyneet eristämään niitä toisistaan. Sitten tämän ongelman ratkaisusta tuli isojen patenttisodien aihe , ja sattui niin, että kolme keskeistä teknologiaa [tarvitaan integroidun piirin luomiseksi] päätyi kolmen eri ihmisen käsiin. TI : n Jack Kilby sai patentin piirielementtien integroimiseksi yhdelle sirulle. Fairchild sai patentin pinnoitustekniikalle, joka yhdistää tasomaiset piirielementit. Kurt Lehovec Spraguesta sai patentin näiden elementtien diffuusieristykseen. Suurin ongelmamme oli eristäytyminen.
Alkuperäinen teksti (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Suurin ongelma, jonka näimme, oli, että osattiin tehdä tasomaisia laitteita, mutta ongelmana oli niiden sähköinen eristäminen. Se muuttui myöhemmin suuriksi patenttisodiksi näissä asioissa, ja on mielenkiintoista, että kolme avainasiaa, joita tarvitset [IC:lle], olivat kolme erillistä patenttia kolmen erillisen ihmisen toimesta. Kilby [TI:ssä] sai patentin erilaisten laitteiden asettamiseksi yhdelle materiaalille. Fairchild sai patentin laitteiden yhteenliittämiseen kiekon pinnalla tasomaisesta laitteesta ja Kurt Lehovec Spraguesta sai patentin haja-sähköeristykseen laitteiden eristämiseksi. Eristäminen oli keskeinen kohtaamamme ongelma. [28] – Jay Lastvuoden 1959 tapahtumista Fairchild Semiconductorissa.Vuoden 1958 lopulla RCA :n Thorkel Walmark esitteli Princetonissa raportin elektroniikan kehitysnäkymistä, jossa hän listasi tärkeimmät ongelmat, jotka estivät integroidun piirin luomisen [27] (ilmaus integroitu piiri ei ole vielä tullut käyttöön , mutta integraatioajatuksesta on keskusteltu aktiivisesti ainakin vuodesta 1952 [29] ). Yksi näistä perustavanlaatuisista esteistä oli yhdelle puolijohdekiteelle muodostuneiden elementtien sähköisen eristyksen mahdottomuus [30] ). Jack Kilbyn ensimmäisen integroidun piirin germaniumkide — 10 mm pitkä ja 1,6 mm leveä tanko [31] — oli itse asiassa yksi vastus. Sähköhanojen ansiosta se suoritti kolmen sarjaan kytketyn vastuksen toiminnot, mutta se ei voinut edes korvata kahta eristettyä vastusta. Ainoa vaihtoehto oli kiteen fyysinen erottaminen. Esimerkiksi ensimmäisessä Fairchild - tasomaisessa mikropiirissä (toukokuu-lokakuu 1960) ultraohut (80 mikronin) levy muodostetuilla transistoreilla leikattiin syövyttämällä erillisiin laitteisiin, jotka sitten "monolitisoitiin" epoksihartsilla .
Matkalla kotiin Princetonista Lehovets löysi ratkaisun ongelmaan - eristti piirielementit pn-liitoksilla:
On hyvin tunnettua, että p-n-liitoksella on korkea resistanssi, varsinkin kun liitokseen syötetään estojännite tai esijännityksen puuttuessa. Siksi sijoittamalla riittävän suuri määrä sarja-pn-liitoksia kahden puolijohdeelementin väliin on mahdollista saavuttaa mikä tahansa vaadittu näiden elementtien sähköinen eristysaste. Useimmille piireille yhdestä kolmeen siirtoa riittää...
Alkuperäinen teksti (englanniksi)[ näytäpiilottaa] On hyvin tunnettua, että pn-liitoksella on korkea impedanssi sähkövirran suhteen, varsinkin jos se on esijännitetty ns. estosuuntaan tai ilman esijännitettä. Siksi mikä tahansa haluttu sähköinen eristysaste kahden samaan viipaleeseen kootun komponentin välillä voidaan saavuttaa pitämällä riittävän suuri määrä pn-liitoksia sarjassa kahden puolijohtavan alueen välillä, joille mainitut komponentit on koottu. Useimmille piireille yhdestä kolmeen risteystä riittää... - Kurt Lehovec, US-patentti 3 029 366 [32]Legovets-kaavio, kuten Kilby-kaavio, oli yksiulotteinen rakenne - tanko tai tanko, joka jaettiin eristettyihin n-tyypin soluihin kapeilla eristävän pn-liitoksen "paketteilla" [32] . Kolmen transistorin ja neljän vastuksen prototyypin [33] koko oli 2,2 × 0,5 × 0,1 mm [34] . Kiekon kerrokset ja liitokset muodostuivat sulan kasvun seurauksena, samalla tavalla kuin 1950-luvun "kasvaneet" transistorit [35] . Kerroksen johtavuuden tyyppi ( n-tyyppi tai p-tyyppi ) määräytyi kiteen vetonopeuden mukaan: hitaalla nopeudella kiteeseen muodostui p-tyypin kerros (rikastettu indiumilla ), suurella nopeudella n- tyyppinen kerros (rikastettu arseenilla ) [35] . Pussin kerrospaksuus vaihteli välillä 50-100 mikronia [36] .
Transistorit muodostettiin metalliseosmenetelmällä: n-tyypin kennoihin hitsattiin indium- tai indium - galliumhelmiä molemmilta puolilta - seostettujen PNP-transistorien kollektorit ja emitterit [35] . Kaikki sähköliitännät tehtiin käsin kultalangalla. Matala syöttöjännite (-1,5 V) mahdollisti suorien kytkentöjen käytön kaskadien välillä (piirissä ei ole irrotuskondensaattoreita) ja minimoi todennäköisyyden , että irrotuspakkausten tyristori -PNPN-rakenteet napsahtavat paikoilleen.
Kun Lehovets toi paperinsa Spragen lakimiehelle patenttihakemuksen jättämistä varten, hän ei löytänyt aikaa tähän [37] . Yrityksessä käytiin vaikutusvaltasota, johto ei ollut kiinnostunut kaukaisista mikroelektroniikan näkymistä. 22. huhtikuuta 1959 Lehovets jätti itsenäisesti, omalla kustannuksellaan hakemuksen liittovaltion patenttivirastoon [38] , piti sitten pitkän loman ja matkusti Itävaltaan kahdeksi vuodeksi [5] . Lehovets palasi Yhdysvaltoihin vuonna 1961 [5] ja sai huhtikuussa 1962 US-patentin 3 029 366 pn-liitoseristyksestä [38] . Hänen lähtönsä aikana tilanne Spragan sisällä huononi [5] ja Fairchildista [39] tuli puolijohdeteollisuuden johtaja .
Robert Noyce Fairchildista keksi pn-liitoksen eristyksen tarpeen muutama viikko Lehovecin keksinnön jälkeen [40] . Noyce tunsi Lehovecin Sprague-työn [41] (vaikka hän itse kiisti tämän vuonna 1976 [42] ) ja lainasi ajatuksen, mutta ei toteutusta, eristämisestä siirtymällä Lehovecista [41] . Noycen ensimmäinen kirjaus eristämisestä tasomaisen siirtymän avulla on päivätty 23. tammikuuta 1959 [40] . Heinäkuun lopussa 1959 Noyce jätti ensimmäisen hakemuksen keksinnöstään - ja se hylättiin, koska Patenttivirasto oli jo hyväksynyt Lehovecin hakemuksen [40] . Vasta vuonna 1964 Fairchildin asianajajat onnistuivat vakuuttamaan patenttiviraston, että Noycen hakemus kuvasi itsenäistä keksintöä. Noyce sai patentit teknologialleen, Lehovets pysyi patentissaan [40] .
Vuonna 1962, heti patentin 3 029 366 myöntämisen jälkeen Legovetsille, "Texas Law Office" (TI) väitti, että patentti 3 029 366 loukkasi TI:n ja Jack Kilbyn oikeuksia [38] . TI väitti, että pn-liitoksen eristäminen on " automaattisesti ilmeinen ratkaisu " ja että Jack Kilbyn vuoden 1958 prototyyppi oli käytännöllinen esimerkki pn-liitoksen eristämisestä [ 38] . Patenttisodan ratkaiseva välienselvittely tapahtui Dallasissa 16. maaliskuuta 1966. TI toi paikalle kymmeniä lakimiehiä ja vahvan asiantuntijan, mutta Lehovets onnistui kumoamaan kaikki heidän väitteensä [38] . TI:n tutkijan oli pakko myöntää, että Kilbyn piirin vastukset eivät olleet eristettyjä toisistaan, eikä hän voinut selittää, miksi TI ei soveltanut "ilmeistä ratkaisua" ennen patentin 3 029 366 [43] julkaisemista . TI järjesti upean esittelyn Kilbyn "alkuperäisistä suunnitelmista", mutta taas kävi ilmi, että niissä ei ollut eristystä pn-liitoksella [44] . Kolme viikkoa myöhemmin patenttivälimiesmenettely päätti Legovetsin hyväksi [44] [45] .
Vasta patenttisodan voitettuaan Sprague maksoi Legovetsille keksinnöstä palkinnon - tasan yhden dollarin [44] . Patentista 3 029 366 tuli tärkeä patenttitarjouskohde Spraguelle: vastineeksi siitä Spraque neuvotteli edulliset ristiinlisensointiehdot Fairchildiltä, TI:ltä ja Western Electriciltä [46] . Samana vuonna 1966 Fairchild ja TI, jotka keskittivät käsiinsä alan tärkeimmät patentit, tekivät sovintosopimuksen ja vaihtoivat oikeuksiaan teknologioihinsa [47] . Patenttisotien päättymisen ja teknologiapaketin ristiinlisensoinnin ansiosta siruvalmistajat ovat voineet käyttää laillisesti kaikkia kolmea perusteknologiaa: Kilby-integraatio, Noyce-metallointi, Legovetsin pn-liitoksen eristys. Fairchild ja TI saivat pysyvän tulonlähteen ( rojaltit ) [47] , ja Sprague-perheen konfliktien repimä Sprague epäonnistui hyödyntämään kilpailuetuaan ja jätti puolijohdemarkkinoita [20] .
1960-luvun alussa amerikkalainen lehdistö sijoitti Lehovecin keksinnön Noycen, Kilbyn ja Jean Ernien työn tasolle [48] . Sitten suuryritysten tietomassan vaikutuksesta "integroidun piirin isien" luettelo supistui kahdeksi nimeksi: Kilby ja Noyce [30] . Texas Instruments oli Kilbyn, Fairchildin ja Intel Noycen takana . Ernie ja Lehovets, jotka eivät olleet sidoksissa suuryritykseen, muuttivat varjoihin [30] . Todellisessa tuotannossa pn-liitoseristys on korvattu edistyneemmillä tekniikoilla LOCOS (ehdotettu vuonna 1970) ja ionietsaus (RIE, 1970-luvun puoliväli) [49] . Klassinen pn-liitoseristys (Noycen vuoden 1964 patentin kehitys) säilyi vain suhteellisen hitaiden bipolaaristen transistoripiirien tuotannossa.
1960- ja 1970-luvun ammatillisessa ympäristössä Lehovecin keksinnön arvosta ei vallinnut yksimielisyyttä. Sorab Gandhivuonna 1968 julkaistussa arvovaltaisessa katsauksessa Lehovecin ja Ernien patentteja kutsuttiin "alan edistyksen huipentumaksi", puolijohdeteollisuuden perustaksi [50] . Kilby esitti päinvastaista näkemystä [50] . Noycen toveri Gordon Moore sanoi vuonna 1976, että "Legovec on integroidun piirin keksijä vain patenttiviraston näkökulmasta... Uskon, että insinööriyhteisö ei tunnusta häntä IC:n keksijäksi, koska hän teki niin. muuta kuin hakea patenttia. Menestyvällä yrityksellä on aina monta isää." [51]
Morrisin Historia of the Semiconductor Industry (1990) Lehovecin patentille annetaan yksi lause (Kilbyn kaksi sivua) [52] . 2000-luvulla julkaistut alan historiaa käsittelevät arvostelukirjat (Michael Riordan, Bo Loek, Arjun Saxena , Noycen elämäkerran kirjoittaja Leslie Berlin) antoivat Lehovetsille takaisin: "Ernien ja Lehovetsin keksinnöt olivat ehdottoman välttämättömiä keksityn monoliittisen järjestelmän toiminnan kannalta. kirjoittanut Noyce" [53] ; "Ilman Ernieä, ilman Moorea, ilman Kurt Lehovecia Spraguesta Noyce ei olisi voinut keksiä integroitua piiriä..." [54] .
Arjun Saxena totesi Lehovecin patentin metodologisen heikkouden. Patentissa ei mainita, että positiivisissa biaseissa (300 mV ja enemmän) pn-liitos muuttuu eristeestä johtimeksi. Siksi patentin perussäännös, jonka mukaan "pn-liitokselle on ominaista suuri vastus" [32] , on yleensä virheellinen. Lehovets myönsi avoimesti tämän laiminlyönnin vasta vuonna 1978 [55] [50] . Legovets-piiri oli täytetty tyristori -PNPN-rakenteilla, mikä todellisessa käytössä ei voinut muuta kuin johtaa piirin lukitsemiseen käyttökelvottomaan asentoon [55] . Luultavasti tästä syystä Noyce ei käyttänyt pn-liitoseristystä työssään 1960-luvun alussa [55] .
Vuonna 1966 Lehovets katsoi ensimmäistä kertaa François Truffaut'n elokuvan Four Hundred Blows [ 20] . Se, mitä hän näki, teki häneen niin suuren vaikutuksen, että Lehovets jätti lopulta Spraguen ja muutti perheensä kanssa Itävaltaan toisen kerran [20] . Palattuaan Yhdysvaltoihin Lehovets avasi oman yrityksen ja opetti vuosina 1973-1988 Etelä-Carolinan yliopistossa [5] .
1970- ja 1980-luvuilla Lehovets harjoitti pääasiassa MIS-transistoreiden soveltavaa tutkimusta [5] . Sen pääasiakas oli Rockwell International , joka tuolloin oli johtava galliumarsenidiin (GaAs) perustuvien mikroaaltouunien kehittäjä [5] . GaAs:n lisäksi Legovets tutki myös metalli-nitridioksidirakenteita (MNOS-transistoreja) ja palasi tieteellisen uransa päätteeksi aurinkokennojen aiheeseen [5] . Legovettien (Legovek) nimeä kantaa kaksi mallia, jotka kuvaavat prosesseja MIS-rakenteissa:
Legovek-Slobodsky-mallin [3] (MLS) - MIS-transistorin vastaavan piirin tyhjennys- ja inversiotiloissa - kehittivät Legovets ja Aleksey Slobodsky työskennellessään edelleen Spraguessa (julkaisut 1961-1964). MLS mahdollistaa MIS-transistorin perusparametrien (esimerkiksi Debyen pituus ) laskemisen hilakanavan kapasitanssin instrumentaalisesti mitatusta riippuvuudesta hilaan syötetystä jännitteestä [56] . MLS olettaa, että pinnan tilat sijaitsevat yksinomaan puolijohteen ja oksidin välisellä rajapinnalla, kun taas varaustiheys rajapinnassa on vakio. Nämä oletukset, jotka eivät ota huomioon pintailmiöiden vaihteluja ja epähomogeenisuuksia kanavan reunalla, kaventaa MIS-rakenteen lasketun (teoreettisen) johtavuuden käyriä instrumentaalisiin mittauksiin verrattuna [57] .
Legowek-Zulig (MLZ) -malli kehitettiin 1960-luvun lopulla McDonnell Douglasin pääsuunnittelijan ja Lehovecin entisen Sprague-kollegan René Zuligin kanssa [ 5] . MLZ perustui aiemmin julkaistuun Trofimenkovin, Turnerin ja Wilsonin työhön. Zulig ja Lehovec yrittivät selittää kokeellisesti havaittua pii-MIS-transistorien kyllästysvirtojen lineaarista riippuvuutta hilajännitteestä ( Shockleyn klassinen teoria ennusti neliöllisen riippuvuuden). MLZ selitti tämän ilmiön seurauksena elektronien ryömintänopeuden kyllästymisestä MIS-transistorin kanavassa. Zulig ja Lehovets tekivät perustavanlaatuisen oletuksen, että mikroaaltotransistorikanavan alueen pituus, jossa kyllästyminen tapahtuu, on huomattavasti pienempi kuin epitaksiaalikerroksen paksuus . Myöhemmät tutkijat osoittivat kuitenkin, että olettamus oli virheellinen, eikä MLZ löytänyt laajaa sovellusta. [58]
70-vuotiaana Lehovets jätti yliopiston ja asettui Los Angelesiin . Eläkkeellä hän harjoitti muinaisten monumenttien suojelua ja jälleenrakentamista, ja sitten kiinnostui runoudesta, julkaisi useita runokokoelmia omalla kustannuksellaan. Lehovets kuoli Los Angelesissa 93-vuotiaana [59] .
Lehovets sisällytti omaelämäkertaansa luettelon kahdeksasta patentista ja 115 julkaisusta tieteellisissä aikakauslehdissä, joista viimeinen on vuodelta 1990. Teokset vuoteen 1970 asti kattavat lähes koko valikoiman tunnettuja puolijohteita ja puolijohdelaitteita, ja vuodesta 1970 lähtien ne ovat keskittyneet galliumarsenidiin perustuviin kenttätransistoreihin [60] . Google Scholarin huhtikuun 2012 mukaan eniten lainatuista kirjoituksista (julkaisuvuoden mukaan):