«Мы те, кто начал это изобилие маленьких камер»
В Канаде в возрасте 86 лет умер изобретатель «цифрового глаза» – ПЗС-матрицы, которая является составной частью современной научной аппаратуры, фотоаппаратов, видеокамер и мобильных телефонов, – Уиллард Бойл, лауреат Нобелевской премии по физике 2009 года.
Уиллард Бойл родился в 1924 году в городе Амхёрст канадской провинции Новая Шотландия, а вырос в Северном Квебеке, куда его родители переехали спустя три года после его рождения.
Закончив колледж в Монреале, Бойл поступил в авиационный полк, где служил до конца Второй мировой войны.
После ее завершения он стал учиться в Университете Макгила, уже в 1950 году защитив диссертацию. Проработав три года преподавателем в Королевском военном колледже в Онтарио, Бойл начал работать в компании Bell.
Научная карьера Уилларда Бойла является весьма богатой: так, он способствовал использованию лазера в медицине и принимал активное участие в выборе мест для посадки пилотируемых космических кораблей на Луне.
Но главным научным достижением Бойла стал так называемый прибор с зарядовой связью (ПЗС), за создание которого он вместе со своим коллегой по работе в лаборатории Bell Джорджем Смитом в 2009 году получил Нобелевскую премию по физике.
Другим лауреатом премии в том году стал китайский ученый Чарльз Као «за новаторские достижения в оптоволоконной связи».
Принцип действия ПЗС состоит в считывании электрического потенциала методом сдвига заряда от элемента к элементу. Прибор, состоящий из соединений кремния (вещества, реагирующего на свет), позволял получать зависимость заряда от освещенности, как результат открытого Альбертом Эйнштейном явления фотоэффекта, за что тот в 1921 году получил Нобелевскую премию.
Типичное устройство ПЗС: на полупроводниковой поверхности находится тонкий (0.1-0.15 мкм) слой диэлектрика (обычно окисла), на котором располагаются полоски проводящих электродов (из металла или поликристаллического кремния). Эти электроды образуют линейную или матричную регулярную систему, причем расстояния между электродами столь малы, что существенными являются эффекты взаимного влияния соседних электродов. Принцип работы ПЗС основан на возникновении, хранении и направленной передаче зарядовых пакетов в потенциальных ямах, образующихся в приповерхностном слое полупроводника при приложении к электродам внешних электрических напряжений. С1, С2 и С3 -- МОП-конденсаторы (металл-окисел-полупроводник). U -- положительное напряжение, приложенное к электроду // secuteck.ru
ПЗС-матрица быстро стала новым приемником света вместо фотопластинок, фотопленок, фотобумаги, телекамер и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ).
На сегодняшний день ПЗС стал «вездесущим цифровым глазом».
Именно благодаря нему на компьютере можно смотреть фотографии и видеофильмы. ПЗС используется как в устройстве, считывающем штрих-код с товаров в супермаркете, так и в космическом телескопе имени Хаббла, марсоходах и специальных аппаратах, исследующих океан.
После того как устройство Бойла и Смита стало получать распространение, ряд других ученых стали утверждать, что именно они являются создателями этого прибора. Мол, Бойл и Смит разрабатывали схему запоминающего устройства, а не устройство для обработки изображений. Так, другой исследователь компании Bell Майкл Томпсетт в 1978 году запатентовал устройство, которое вскоре позволило создать видеокамеру размером всего лишь с ладонь. Но Бойл и Смит запатентовали свой ПЗС за четыре года до этого, что, очевидно, Нобелевский комитет, выдавая награду за это изобретение, и принял во внимание.
«Я хорошо помню тот день, когда Джордж (Смит) и я разработали концепцию ПЗС, – вспоминал впоследствии Уиллард Бойл. – Это прекрасно отпечаталось у меня в памяти. У меня есть документы, которые опровергают все, что говорят те, кто хочет отобрать у нас это изобретение».
Свое выступление же на пресс-конференции после объявления его Нобелевским лауреатом Бойл начал словами: «Мы те, кто начал это изобилие маленьких камер во всем мире».
В минувшую субботу Бойл умер в городе Уоллес канадской провинции Новая Шотландия. Как сообщил газете The New York Times его друг Стюарт Семпл, смерть Уилларда Бойла «связана с почками».
НИКОЛАЙ ПОДОРВАНЮК
