[8月4日]科学历史上的今天——默罕默德·马丁·阿塔拉（Mohamed Martin Atalla）

1924年8月4日，默罕默德·马丁·阿塔拉（Mohamed Martin Atalla）出生于埃及塞得港。他是MOS场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET）的发明人之一，又被尊称为个人身份号码系统PIN（Personal Identification Number）之父。

阿塔拉就读于开罗大学，获得学士学位。毕业后他去了普渡大学，学习机械工程。阿塔拉1949年获得博士学位，到贝尔实验室研究继电器以及电路开关。

随着晶体管的出现，阿塔拉1956年转而带领一个小组开始研究半导体，尤其是材料的表面特性。当时，半导体材料（例如锗和硅）的电导率受限于不稳定的量子表面态，这是由于表面存在不饱和键而产生悬空键并将电子捕获于表面，电流因此无法可靠地穿透表面到达半导体硅层。正是由于表面态问题，早期半导体工业中晶体管和其他半导体器件主要选择锗作为材料，因为锗具有更高的载流子迁移率。阿塔拉团队在硅片晶圆上培养出二氧化硅表层，让电子免受捕获。后人称这项技术为表面钝化（surface passivation）。这是硅集成电路发展史上的里程碑。硅因为工艺简单且成本低而成为半导体主要材料。

阿塔拉于1957年首次在贝尔实验室的备忘录中发表这一发现，后于1958年电化学学会会议上展示了他的工作。他与同事进一步改进了该工艺，并于1959年5月发表了他们的研究结果。 他们的通过热氧化硅晶体产生表面钝化技术，是1959年多项重要发明的基础，例如阿塔拉和姜大元（Dawon Kahng）发明了MOSFET、仙童半导体公司的金·赫尔尼（Jean Amédée Hoerni）发明了平面工艺。

MOSFET

贝尔实验室为MOSFET申请了专利。只可惜当时所研制的MOSFET速度较慢，难以满足并应用于贝尔的电话系统中，所以他们后续没有继续开展相关研究。如今，MOSFET成为大多数集成电路的主要有源元件，每个微芯片上都能找到数百万个MOSFET。

很多年后的1967年，姜大元与施敏（Simon Min Sze）提出，基于MOS半导体器件的浮栅可用于可重编程ROM的存储单元，这是非常重要的发现。

MOSFET专利

阿塔拉和姜大原还在热载流子器件上进行了开创性的工作，该器件使用了肖特基势垒。关于肖特基二极管的理论已经存在多年， 首次由阿塔拉和江大原在1960到1961年期间实际实现。他们于1962 年发表了这个研究结果，并将他们的器件称为具有半导体金属发射极的“热电子”三极管结构，它是最早的金属基晶体管之一。肖特基二极管在混频器应用中发挥重要作用。

1962年离开贝尔实验室后，阿塔拉又曾先后在惠普和仙童半导体工作。

1973年，阿塔拉离开半导体业，创建了自己的公司（Atalla Corporation），专为银行和金融系统提供系统安全方面的解决方案。他发明的阿塔拉盒（Atalla Box）技术，至今仍被世界上80%的自动柜员机使用。他发明的个人身份号码系统，亦成为银行业关于身份认证的基本标准，他被产业称之为“PIN之父”。

阿塔拉于2009年去世，时年85岁。

资料来源：

https://en.wikipedia.org/wiki/Mohamed_M._Atalla

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