SCHOTTKY WALTER (1886-1976)

La longue vie de Walter Schottky est indissociable des progrès de l'électronique fondamentale et appliquée, dont on peut dire qu'il fut l'un des premiers protagonistes.

Né à Zurich, d'un père mathématicien, Friedrich Schottky, le jeune Walter devait faire ses études à l'université de Berlin, et y obtenir un doctorat ès sciences sous la direction de Max Planck en 1912. Le sujet de sa thèse était la relativité restreinte. Mais c'est vers le domaine du comportement des électrons dans les dispositifs présentant par ailleurs un intérêt technique pour la discipline toute nouvelle de l'électronique que devait s'orienter Schottky. Il y avait sans doute été préparé par une solide formation due à son maître Max Planck dans le domaine de la thermodynamique. Il publia d'ailleurs en 1929 un traité classique (Thermodynamics).

Mais surtout il perçut avant tout autre l'intérêt physique et l'importance technique que revêtait le comportement des électrons dans les solides ou à leur voisinage. Parmi les plus importantes de ses découvertes citons l'« effet Schottky » dans l'émission thermo-ionique, abaissement du travail de sortie d'un électron par un champ extérieur appliqué.

Il fallait du génie pour expliquer le phénomène en introduisant la notion de « charge image » et en identifiant l'effet d'un solide conducteur sur un électron qui vient de le quitter à la force qui s'exerce entre cet électron et son « image » dans la cathode. Et, d'emblée, dès 1915-1918, Walter Schottky, passant, comme il le fera toute sa vie, de la théorie à la pratique, a l'idée d'introduire une grille écran supplémentaire entre la grille de l'« audion » inventé par de Forest en 1907 et sa plaque, réduisant ainsi la capacité parasite grille-plaque, et augmentant la résistance de sortie. La tétrode ainsi conçue va permettre le fonctionnement du tube à vide en amplificateur haute fréquence.

Passant d'ailleurs de l'électronique des composants à celle des circuits, Walter Schottky contribuera au développement des récepteurs superhétérodynes, à l'introduction de l'amplification moyenne fréquence en particulier, ouvrant vraiment la voie au récepteur radio moderne.

Plus spectaculaires encore sont ses contributions à l'électronique des solides. Dès 1929, il introduit le concept – que Heisenberg va préciser en 1931 sous le nom de « trou positif » – de Defektelektron, ouvrant ainsi la voie à notre compréhension moderne des deux types de conductivité dans les semiconducteurs. Ces matériaux vont d'ailleurs occuper son génie pendant près de cinquante ans. Il comprend l'importance des défauts ponctuels et introduit la notion de « défauts de Schottky ».

Mais surtout il imagine le mécanisme de fonctionnement du système métal semiconducteur idéal ou « diode Schottky » (1938). Sans doute les diodes pratiquement réalisées à cette époque – et pendant vingt ans encore – ont-elles une structure de facto assez différente de ce qu'il a envisagé : les défauts d'interface masquent les phénomènes et l'industrie des semiconducteurs démarrera plutôt grâce aux diodes p-n (Davydov, 1939) – autre application de la notion de trou positif – où le redressement se fait en volume. Mais Schottky a introduit la notion fondamentale de « barrière de potentiel » dans une diode, et de là est née toute notre compréhension des dispositifs à semiconducteurs.

D'ailleurs, dès que les progrès de la technologie le permettront, de vraies diodes Schottky seront réalisées. Leurs caractéristiques idéales, en particulier de rapidité, permettent d'augmenter de façon spectaculaire la vitesse de fonctionnement des circuits intégrés.

Les travaux – passés ici sous silence – de Schottky sur les problèmes de bruit[...]