제임스 R. 비아드

제임스 R. 비아드
미국 GaAs 적외선 LED 발명가
태어난	(1931-05-20) 1931년 5월 20일 (90세) 텍사스 주, 파리
국적	미국인의
모교	텍사스 A&M 대학교; BS 1954, MS 1956, 박사 1957
과학 경력
필드	전기공학

제임스 R. "밥" 비아드(James R. "Bob" Biard, 1931년 5월 20일 출생)는 미국의 전기 엔지니어 겸 발명가로 73개의 미국 특허를 보유하고 있다. 그의 더 중요한 특허로는 최초의 적외선 발광 다이오드(^[1]LED), 광학 아이솔레이터,^[2] 쇼트키 클램프 논리 회로,^[3] 실리콘 산화물 반도체 읽기 전용 메모리(^[4]MOS ROM), 저대량 누출 전류 눈사태 광검출기, 광섬유 데이터 링크 등이 있다. 그는 1980년부터 텍사스 A&M대학교 전기공학부 교수로 재직하고 있다.

비아드는 1991년 반도체 발광 다이오드와 레이저, 쇼키 클램프 논리, 읽기 전용 메모리 등에 대한 기여로 미국 공과대학(National Academy of Engineering)의 회원으로 선출되었다.

초년기

밥은 자라서 TX의 파리에서 학교를 다녔다. 그의 아버지인 비아드스타운의 제임스 크리스토퍼 "지미" 비아드는 지역 닥터 페퍼 회사에서 농부이자 닥터 페퍼 경로 세일즈맨으로 일했다. 밥의 어머니 메리 루스 비아드(네 빌스)는 파리 시내의 콜레지아테 숍에서 소매 판매원으로 일했다. 그녀는 결혼식과 장례식에서도 4중주곡을 불렀다. 밥이 어렸을 때, 그의 소아과 의사는 소화기 문제에 대한 치료법으로 으깬 과육 바나나, 삶은 사과, 집에서 만든 말린 코티지 치즈를 먹는 것을 추천했다. 닥터 페퍼 세일즈맨으로서 지미는 지역 식료품점 주인들을 모두 알고 있었고 그들은 너무 익은 바나나를 밥에게 남겨두었다. 메리는 컵 수건에 살균되지 않은 우유를 넣고 야외 옷줄에 걸어 코티지 치즈를 만들곤 했다.

지미는 결국 지역 세븐업 회사의 매니저가 되었고 결국 전 주인으로부터 그것을 사게 되었다. 그는 또한 중고차를 팔고, 2차 세계대전 전후 캠프 맥시(파리 북쪽의 육군 캠프)에서 배관공으로 일했으며, 파리 지역의 가정과 사업체들을 위한 배관공사를 했다. 밥은 고등학교 시절 배관공 조수로 여름 동안 아버지와 배관공이었던 비번 소방관 밑에서 일했다. 후에 지미는 TX의 라마 카운티에서 수석 보안관이 되었다.

교육

밥은 1944년부터 48년까지 파리 고등학교에 다녔다. 1951년 파리 주니어 칼리지에서 준학사 학위를 받은 뒤 텍사스 A&M 대학교인 칼리지 스테이션, TX로 편입해 전기공학 학사(1954년 6월), 전기공학 석사 석사학위(1956년 1월), 전기공학 박사학위(1957년 5월)를 받았다. 그가 받은 장학금 중에는 1953-54년 다우코닝상, 대학원 과정 내내 웨스팅하우스와 텍사스 파워 앤드 라이트 펠로우십이 있었다. IRE, Eta Kappa Nu, Tau Beta Pi, Phi Kappa Pi, Sigma Xi의 부위원이기도 했다. 1956년부터 57년까지, 그는 전기 공학 학부 과정 강사로서 아르바이트를 했다. 스테이션의 아날로그 컴퓨터인 EESAC의 운영과 유지보수를 담당하는 텍사스 엔지니어링 실험 스테이션의 어시스턴스 리서치 엔지니어로도 아르바이트를 했다. 대학원에서 그는 진공관 DC 증폭기 몇 개를 디자인하기도 했다. 그의 박사학위 논문 제목은 "로그리듬의 사용에 의한 전압의 전자적 곱셈에 대한 추가 조사"이다. 텍사스 A&M에 재학중인 그는 아내 아멜리아 루스 클라크와 만났다. 그들은 1952년 5월 23일에 결혼했고 후에 TX의 리처드슨으로 이사했다.

경력

텍사스 인스트루먼트

1957년 6월 3일, 비어드 박사는 그의 전 텍사스 A&M 교수 월터 T. "왈트" 마첸과 함께 TX 댈러스에 있는 텍사스 인스트루먼트사의 엔지니어로 채용되었다. 1957-59년부터 반도체 부품(SC) 부서의 연구 개발(R&D) 부서의 일환으로, 비아드 박사는 월트와 함께 트랜지스터를 이용한 최초의 저드라이브 DC 앰프 회로 중 하나를 개발하고 특허출원했다.^[6]

1958년 여름, 텍사스 인스트루먼트사는 잭 킬비(통합회로 발명가)를 고용했다. 비아드 박사에 따르면, TI가 매년 2주간 여름 휴업을 하는 동안, "우리가 새로 왔을 때, 우리는 다른 사람들이 휴가 중일 때 일을 해야 했다. 그는 자주 들러 우리와 이야기를 나누곤 했다."킬비는 비아드 박사와 함께 두 건을 포함해 60건 이상의 미국 특허를 보유하고 있었다. 비아드는 이후 "60개의 특허 중 2개의 공동발명자가 되는 기쁨을 누렸다"고 말했다. 내 이름을 그의 이름과 함께 하게 되어 영광이었습니다."

1959-60년, 비아드 박사는 텍사스 인스트루먼트사의 다른 엔지니어들과 함께 SMART라고 알려진 최초의 완전 자동 트랜지스터 시험 시설 중 하나인 자동 기록 및 시험을 위한 순차적 메커니즘의 설계, 시공 및 특허에 대해 협력했다.^[7] 그는 또한 지진 애플리케이션을 위해 감지할 수 없는 "플릭커" 노이즈가 있는 저주파 리액턴스 앰프를^[8] 개발했고 후에 특허를 얻었다.^[9]

GaAs IR 발광 다이오드

1959년, 비아드 박사와 게리 피트만은 레이더 수신기에 사용될 X-밴드 파라메트릭 증폭기에 대한 GaAs 바레이터 다이오드를 만드는 프로젝트에 대해 SRDL(Semiconductor Research and Development Laboratory)에서 함께 일하게 되었다. 이 프로젝트는 또한 로직 회로, 오실레이터, 증폭기, 메모리 유닛 및 고전압 스윙과 높은 작동 온도를 필요로 하는 기타 용도에 맞게 설계된 GaAs 터널 다이오드의 개발을 촉진했다. 1960년 IRE 국제 협약의 개막으로 1960년 3월 21일, TI는 첫 번째 GaAs 확산 접속 변연기 다이오드, XD500 ^[10]및 1N650 시리즈^[11] GaAs 터널 다이오드의 가용성을 발표했다.

1961년 9월, 비아드와 피트만은 갈륨 비소(GaAs) 반절연 기질에 건설한 전방 편향 터널 다이오드에서 적외선 방출량을 발견했다. 이들은 최근 일본에서 들여온 적외선 영상변환기 현미경을 이용해 당시 제조한 가아스 변액터 다이오드와 터널 다이오드를 모두 적외선을 방출했다. 1961년 10월까지 그들은 GaAs p-n 접합 광 방출기와 전기적으로 절연된 반도체 광검출기 사이의 효율적인 광 방출과 신호 결합을 시연했다.

1962년 8월 8일, Biard와 Pittman은 전방 바이어스 하에서 적외선을 효율적으로 방출할 수 있도록 간극 음극 접점이 있는 아연 확산 p-n 접합 LED를 설명하는 특허를 출원했다. 4년 그들의 작품 공학 공책에 근거한 우선 순위를 확립한 뒤, 미국 특허청은 그들의 일과 GE연구소, RCA연구 연구소, IBM연구소, 벨은 랩스, 링컨 연구소 MIT에서 여러가지 제안 predated. 결과적으로, 두 발명가들은 gallium적외선(IR)lig 미국 특허 3,293,513[12] 받았다.ht-발광 다이오드 당시 LED를 구하던 다른 조직적 연구는 대부분 황화카드뮴(CdS)과 텔루라이드 카드뮴(CdTe) 등 II-VI 반도체를 사용했고, 비아드와 피트만의 특허는 III/V 반도체인 갈륨 비소화(GaAs)를 사용했다. 특허 출원 후 TI는 즉시 적외선 다이오드 제조 프로젝트를 시작했다.

1962년 10월 26일 TI는 최초의 상용 LED 제품인 SNX-100을 발표했다.^[13] 개당 130달러에 팔렸다. SNX-100은 900nm의 광 출력을 방출하기 위해 순수 GaAs 결정을 채택했다. P형 접점에는 골드진크를, N형 접점에는 주석 합금을 사용했다. TI는 비아드와 피트만에게 각각 특허권을 1달러씩 주었다.

1963년 10월 TI는 최초의 상용 반구형 LED인 SNX-110을 발표했다.

IBM Card Verifier는 적외선 LED를 사용한 최초의 상용 장치였다. LED는 펀치 카드 판독기를 제어하는 텅스텐 전구를 대체했다. 적외선 빛이 구멍을 통해 보내지거나 카드에 의해 차단돼 필요한 크기와 전력이 크게 줄어들었을 뿐만 아니라 신뢰성도 향상됐다. 1978년 11월, 톰 M. 텍사스 인스트루먼트사의 엔지니어링 매니저였던 힐틴은 디지털 손목시계 제작에 근본적으로 중요한 것으로 비아드 박사와 게리 피트만의 1961년 발견을 인용한 '디지털 전자시계'라는 책을 출간했다.

2013년 8월, 특허에 대한 회상 중, 비아드 박사는 다음과 같이 진술했다.

우리가 처음 본 다이오드는 발광 다이오드가 LED로 설계되지 않았다. 이들은 N형 표면과 P형 표면을 모두 허미 접촉으로 덮어서 낮은 직렬 저항을 달성한 바액터 다이오드와 터널 다이오드는 낮은 직렬 저항을 달성했다. 당시 바액터 다이오드는 식각된 메사 기하학을 가지고 있었고, 메사 가장자리를 중심으로 IR 조명이 나왔다. 터널 다이오드에서는 칩 가장자리에서 빛이 보였다. 그들은 별로 많은 빛을 방출하지는 않았지만 IR 영상 변환기 현미경으로 보는 것으로 충분했다. 그로 인해 우리는 칩의 N형 표면이 간격을 두고 접촉하는 구조를 만들었고, 따라서 접합부에서 방출되는 빛은 칩의 대부분의 상단 표면에서 방출될 수 있었다. 게리는 금속선에 주석 도금을 하고 그 표면에 있는 주석과 N형 GaAs 표면을 합금함으로써 그러한 간격의 N형 오미크 접점을 만들었다. 직사각형 모양의 GaAs 칩으로 접합부에서 방출되는 대부분의 빛이 출구 표면에 반사되었다. GaAs의 굴절지수는 3.6이고 공기는 1.0이다. 이는 분기점에서 방출되는 빛의 약 97%가 출구 표면에 완전히 반사된다는 것을 의미한다. 사각형 LED 칩에서 기대할 수 있는 최고 양자 효율은 광학 출구 표면의 반반사 코팅에도 약 2%이다. 이 전체적인 내부 반사 문제는 우리가 반구형 돔 LED를 생각해 내도록 이끌었다. 이 다이오드에서 N형 GaAs 기질은 반구로 형성되고 반구형 표면은 전면 표면 반사를 최소화하기 위해 반반사 코팅(우선 실리콘 질화)으로 덮인다. LED P-N 접합부는 반구의 평평한 면의 중심에 있다. 중앙 P형 영역은 양극 오미크 접점으로 덮여 있다. 음극 오미크 접촉은 도넛 모양으로, N형 평면의 대부분을 반구의 나머지 부분을 덮고 있었다. 반구의 지름을 P형 층의 지름보다 3.6배 더 크게 만들어 반구의 출구 표면의 모든 빛은 전체 내부 반사를 위한 임계 각도 안에 있었다. 이로 인해 분기점에서 방출되는 빛의 최대 50%가 반구형 출구 표면의 칩에서 빠져나올 수 있기 때문에 양자 효율이 크게 향상되었다. 나머지 절반의 빛은 P형 오미크 접점 쪽으로 가서 가아스에 흡수되었다. 접합면과 출구면 사이의 두꺼운 N형 GaAs의 흡수는 우리가 기대했던 것보다 양자 효율이 덜 향상되는 결과를 낳았지만 돔 LED는 훨씬 더 효율적이었다.

광학 아이솔레이터

1963년 11월 29일, 닥터 비어드, 게리 피트만, 에드워드 L. 보닌, 잭 킬비는 "광선 방출 다이오드를 이용한 광감지 트랜지스터 초퍼"^[14]라는 특허를 출원했다. 특허권 내에서 그들은 광학적으로 결합된 LED로 구성된 광전자식 헬리콥터에 대해 설명하였다. 이 배열은 스위치를 구동하는 LED로부터 완전히 전기적으로 격리시키는 스위칭 기능을 제공했다. 트랜지스터는 다이오드의 접합부에 걸쳐 전방 전류 바이어스가 발생할 때 LED에서 방출되는 빛에 반응하여 작동했다. 방출된 빛이 트랜지스터 표면에 닿았을 때, 그것은 이미터 베이스와 베이스 콜렉터 결합체 모두의 영역에 흡수되어 트랜지스터가 전도되도록 했다. 이 광전자 유도 트랜지스터는 고주파 교대 전압을 사용하여 매우 높은 주파수에서 LED를 조정한 강도로 빠르게 켜고 끌 수 있다. 발명 전에는 절연 변압기를 사용하더라도 절연 변압기를 사용하여 절연 소자를 개폐하기 위한 구동 소스에서 헬리콥터의 스위치 소자를 완전히 전기적으로 격리시킬 수 없었다. 소형 회로에 부피가 크고 가격이 비싼 절연 변압기를 사용해 구동원과 스위치 소자를 분리해냈다가 변압기 권선 캐패시턴스로 인해 마그네틱 픽업과 스파이크 피드스루(pike peed-through)가 발생했다. 광학 아이솔레이터는 매우 작고 회로 기판에 장착할 수 있기 때문에 이상적이었다. 또한 과도하게 높은 전압에 대한 보호 기능을 제공하고, 소음 수준을 낮추고, 측정을 보다 정확하게 한다. 1964년 3월, TI는 특허 부착 지정 PEX3002와 PEX3003을 바탕으로 상용 헬리콥터 장치를 발표했다.

1965년 3월 TI는 최초의 휴대용 디지털 계산기의 발명가인 비아드 박사와 제리 메리먼 박사가 구상하고 개발한 SNX1304 옵토전자 펄스 증폭기를 발표했다. SNX1304는 통합된 실리콘 광검출기 피드백 증폭기 회로에 광학적으로 결합된 GaAs p-n 접합 광 방출기로 구성되었다. 이 장치는 최초의 상업용 광학 결합 집적회로 생각된다.^[15]

쇼츠키 클램프 논리 회로

1964년, Biard 박사는 LED가 생성하는 광 신호를 수신하기 위해 실리콘 광다이오드(photodiod)와 함께 작동하도록 선형 트랜스임피던스 증폭기(TIA)를 설계했다. 실리콘 광다이오드로부터의 신호 전류가 너무 크면 앰프의 입력 단계는 포화 상태가 되어 광학 신호가 제거될 때 바람직하지 않은 지연을 초래하게 된다. 바이오드 박사는 실리콘 HP 쇼트키 다이오드를 입력 트랜지스터의 컬렉터 베이스 접합부에 연결함으로써 이 문제를 해결했다. 쇼트키 다이오드는 트랜지스터 PN 접합부보다 전진 강하가 낮았기 때문에 트랜지스터가 포화되지 않고 바람직하지 않은 지연 시간이 제거되었다. SRD Lab의 다음 사무실의 엔지니어는 다이오드 트랜지스터 논리(DTL) IC를 개발하고 있었고 포화도 문제가 있었다. 비아드 박사는 광학 수신기 증폭기로 배운 것을 사용해 양극 논리 회로에 적용하기로 했다.

1964년 12월 31일, 바이오드 박사는 트랜지스터와 내부 금속 반도체인 쇼트키-배리어 다이오드로 구성된 쇼트키 트랜지스터(미국 특허 US3463975)에 대한 특허를 출원했다.^[16] 특허는 트랜지스터의 수집기 기반 접합부를 가로지르는 알루미늄-실리콘 쇼트키 다이오드를 이용한 쇼트키 클램프드 DTL 일체형 로직 회로와 논리 수준을 조정하기 위한 입력에 근거하여 출원되었다. 다이오드는 수집기 기반 트랜지스터 접합부의 전방 바이어스를 최소화하여 트랜지스터가 포화되지 않도록 하여 소수 캐리어 주입을 무시할 수 있는 양으로 줄였다. 쇼트키 다이오드는 동일한 다이(die)에 통합할 수 있고, 콤팩트한 레이아웃이 있으며, 소수 캐리어 충전 저장장치가 없으며, 기존의 접속 다이오드보다 속도가 빨랐다. 비아드 박사의 특허는 트랜지스터-트랜지스터 논리(TTL) 회로가 발명되기 전에 출원되었지만, 그가 원래 사용했던 알루미늄 쇼트키 다이오드보다 훨씬 예측 가능하고 제조 가능한 백금 사일화 쇼트키 다이오드를 사용하여 쇼트키 클램프 TTL IC를 커버할 수 있을 정도로 광범위하게 작성되었다. 그의 특허는 궁극적으로 낮은 비용으로 쇼트키-TTL과 같은 포화 논리 설계의 전환 속도를 향상시켰다. 1985년, 비아드 박사는 패트릭 E를 받았다. 이 특허에 대한 해거티 혁신상.

더 모스 롬

1965년 중반, 비아드 박사는 SRDL에서 TI의 옵토전자 지사와 MOS 지사를 겸임하게 되었다. 그해 옵토 지부는 0-9의 숫자를 표시할 수 있는 단일 3x5의 적색 GaP LED로 구성된 장치를 개발했지만, 그 장치는 어레이를 구동하는 수단이 부족했다. 1965년 9월, Biard 박사와 Bob Crawford (MOS 분기의)는 적절한 15개의 LED 출력 요소를 켜기 위해 이진 코딩된 소수점 입력을 사용하는 P 채널 MOS 회로를 설계했다. MOS 회로는 첫 번째 패스에서 작동했다. 1966년 3월 21일 뉴욕 IEEE 쇼와 컨벤션에서 TI는 이 장치를 보잉 707의 모의 조종석 고도계의 마지막 숫자로 전시하기 위해 부스를 설치했다.

1966년 7월 25일, Biard와 Crawford는 "Binary Decoder"로 불리는 그들의 장치에 대한 특허(미국 특허 US3541543)를 출원했다. MOS 트랜지스터를 사용하여 읽기 전용 메모리가 만들어진 것은 이번이 처음이다. 1970년대 후반까지, MOS ROM 장치는 계산기와 마이크로프로세서 시스템과 같은 디지털 장비에서 고정 프로그램의 저장을 제공하는 데 사용되는 비휘발성 메모리의 가장 일반적인 예가 되었다.

1986년 TI는 미국 특허 3,541,543을 비롯한 수많은 TI 특허를 침해한 256K와 64K Dynamic RAM 기기를 수입해 19개 기업을 미국 관세법 위반 혐의로 국제무역위원회(ITC)에 제소했다. 1986년 9월, 텍사스 인스트루먼트의 요청에 따라, 비아드 박사는 워싱턴 D.C.에서 ITC에 앞서 증언했지만, 판사는 그 회사들이 TI의 특허권을 침해하지 않는다고 판단했다.

아발란치 포토다이오드스

1960년대, 집적회로 관련 기술의 지속적인 개발 중에, 눈사태 광다이오드는 눈사태 이득에 의해 증폭된 비교적 높은 대량 누출 전류에 의해 고통을 받았다. 누설 전류는 장치에서 열적으로 생성된 구멍과 전자에서 비롯되었다. 이 누설 전류는 냉각 장치를 결막으로 사용하지 않는 한 광다이오드 사용을 제한했다. 1968년 2월 15일, 바이오드 박사는 냉각할 필요 없이 대량 누출 전류를 줄이기 위해 눈사태 광다이오드 설계를 제시한 '저대량 누출 전류 눈사태 광다이오드'(미국 특허 US3534231)라는 특허를 출원했다.^[17] 설계는 세 개의 반도체 층으로 구성되었는데, 하나는 다른 하나에 위치했고, 다른 하나는 역방향 편향된 두 번째 접합 형태의 감광성 접합부 아래에 장벽 층이 있었다. 처음 두 레이어는 감광성 접점을 구성했고, 세 번째 레이어는 열 발생 캐리어의 확산 길이보다 작은 감광성 접점으로부터 거리에 존재하는 고 도핑된 반도체 후방 영역을 구성했다.

스펙트로닉스

1969년 5월, 비아드 박사는 텍사스 인스트루먼트를 떠나 이 회사가 설립되었을 때, 스펙트로닉스 주식회사에 입사하여 리서치 부사장으로 재직했다. 스펙트로닉스에 있는 동안, Biard 박사는 실리콘 광다이오드, 광전자 증배기, 광다링턴 장치, 그리고 GaAs 발광 다이오드를 포함한 많은 표준 제품들의 디자인을 연구했다. 1973년 그는 광섬유 다발과의 효율적인 결합을 위해 원통형 가장자리 발광 LED를 설계하고 특허를 얻었다.^[18] 1974년, 그는 공중 항전 시스템용으로 개발된 데이터 버스에 사용되는 광학 쿠플러의 개발에 힘썼다. J. E. Shaunfield와 R. S. Speer와 함께 광섬유 묶음 데이터 버스에 사용하기 위해 패시브 스타 커플러를 공동 발명했다.^[19] 이 기간 동안 그는 또한 스펙트로닉스 주식회사 광학 표준 연구소와 스폿 스캔 현미경, 방사선 패턴 플롯터, LED용 고정 온도 연소 랙 등 부품 교정 및 평가를 위한 특수 테스트 장비 대부분을 설계하고 설치했다. 적외선 검출기 시험장비 개발과 스펙트로닉스(Spectronics, Inc.) 설계에도 기여했다. 장파장 적외선 테스트 세트. InAs 포토트랜지스터와 P-N 정션 콜드 캐소드에 대한 연구개발 활동도 지휘했다. 1978년에는 디지털 광섬유 통신에 사용되는 LED 드라이버와 핀 다이오드 수신기로 구성된 집적회로 작업을 했다.^[20]

허니웰

1978년 스펙트로닉스는 허니웰에 인수되었다. 1978년부터 1987년까지 Biard 박사는 TX주 Richardson에 있는 Honeywell Optoelectronics 부서의 수석 과학자로 일했다. Biard 박사는 마이크로스위치 IC & 센서 디자인 센터를 시작했고 컴포넌트 그룹 센서 기획팀의 일원으로 일했다. 그는 허니웰 기업 구조 전반에 걸친 기술 개발과 이전을 우려한 허니웰 테크놀로지 보드(HTB)의 컴포넌트 그룹 대표를 맡기도 했다. 바이오드 박사의 제품 개발 책임으로는 광전자 부품(발광다이오드 및 광검출기), 광섬유 부품, 송신기 및 수신기 모듈, 실리콘 홀 효과 센서, 압력 센서 등이 있었다.

1987년, 비아드 박사는 허니웰 마이크로 스위치 부서의 수석 과학자가 되었다. 그 후 그는 1998년 12월에 은퇴했지만 다시 컨설턴트로 고용되었다.^[21] 컨설턴트로서, 그는 수직 캐비티 표면 방출 레이저를 개발하는 팀의 일원이 되었다. 그는 또한 마이크로 스위치 부문, 허니웰 기업 연구소와 대학 간의 인터페이스에도 관여했다.

피니사르

2006년 허니웰은 피니사 사에 VCSEL 그룹을 매각했는데, 피니사 사에서는 TX주 앨런의 첨단 광학부품부 자문위원으로 바이오드 박사를 절반씩 고용했다. 비아드 박사는 피니사르에서 일하는 동안 고속 광섬유 데이터 전송에 사용되는 850nm VCSEL 및 광다이오드 설계와 관련된 총 28건의 엔지니어링 특허를 발급받았다.

2014년 6월 7일 닥터 비아드는 '발명자를 만나다(LED)'^[22]라는 제목의 샤이닝 마인즈 워크숍에 참여하여 아이들이 광통신과 측정에 LED 기술을 사용하는 회로를 만들 수 있도록 했다. 아이들은 또한 비아드 박사와 함께 사진을 찍고 그의 사인을 받을 수 있었다. 2014년 10월 15일, 텍사스 A&M 대학 공과대학은 "ECE 교수가 노벨상으로 인도한다"^[23]라는 제목의 기사를 게재했는데, 비아드 박사가 GaAs 적외선 LED를 발명한 것에 초점을 맞추고 광전자 분야에서 그의 경력을 논의했다.

은퇴

2015년 7월, 비아드 박사는 반도체 업계에서 58년간 근무하다 공식적으로 은퇴했다. 2015년 11월 에디슨테크센터는 1960년대 텍사스인스트루먼트의 LED 개발에 대해 비아드 박사가 공동 저술한 논문을 공유했다.^[24] 2016년 3월, 일렉트로닉 디자인 잡지는 비아드 박사의 많은 직업적 업적에 대해 인터뷰했다.^[25]

밥은 또한 열렬한 하모니카 연주자다. 그는 댈러스 지역에서 연회, 학교, 교회, 병원, 은퇴한 집, 공연장에서 공연을 했다. 그의 고전 음악 렌즈는 여러 개의 하모니카와 음악 톱으로 이루어진다.^[26]

바이오드 특허

• 미국 특허 3,037,172 듀티 사이클 변조 다중 바이브레이터 발급: 1962년 5월 29일
• 미국 특허 3,046,487 디퍼렌셜 트랜지스터 앰프 발행: 1962년 7월 24일
• 미국 특허 3,061,799 일정 듀티 사이클의 주파수 변조 다중 바이브레이터 발행: 1962년 10월 30일
• G.B. 특허 1,017,095 전기 리액턴스 앰프, 발행: 1962년 12월 31일
• 미국 특허 3,076,152 안정화된 듀티 사이클 변조 다중 바이브레이터, 발행: 1963년 1월 29일
• 조용한 종료로 인한 FR 특허 1,423,624 P-N 결합, 발행: 1965년 11월 29일
• 트랜지스터에 대한 복수 테스트를 자동 및 순차적으로 수행하기 위한 미국 특허 3,235,802 프로그램 가능 장치, 발행: 1966년 2월 15일
• 미국 특허 3,242,394 전압 가변 저항기, 발행: 1966년 3월 22일
• DE 특허 1,214,792 반도체의 전기적 특성 측정을 위한 약정, 발행: 1966년 4월 21일
• 미국 특허 3,293,513 반도체 복사 다이오드, 발행: 1966년 12월 20일
• 미국 특허 3,304,430 감광 다이오드와 광 방출 다이오드를 사용하는 고주파 전자 광학 장치, 발행: 1967년 2월 14일
• 미국 특허 3,304,431 발광 다이오드를 사용한 광감응 트랜지스터 헬리콥터, 발행: 1967년 2월 14일
• 미국 특허 3,315,176 격리된 디퍼렌셜 앰프, 발행: 1967년 4월 18일
• 미국 특허 3,316,421 게인 제어를 통한 상향 변환 및 음의 저항 증폭을 포함한 저주파 리액턴스 앰프, 발행: 1967년 4월 25일
• 미국 특허 3,321,631 전기 광학 스위치 장치, 발행: 1967년 5월 23일
• 반도체 복사 다이오드에 의한 펌핑이 있는 미국 특허 3,341,787 레이저 시스템, 발행: 1967년 9월 12일
• 미국 특허 3,359,483 고전압 조절기, 발행: 1967년 12월 19일
• DE 특허 1,264,513 광 감응 트랜지스터와 가벼운 발광 다이오드로 구성된 전기 헬리콥터, 발행: 1968년 3월 28일
• 미국 특허 3,413,480 전자광 트랜지스터 스위칭 소자, 발행: 1968년 11월 26일
• 미국 특허 3,436,548 정전기를 가진 P-N 접합 광 방출기와 광전지 결합, 발행: 1969년 4월 1일
• 미국 특허 3,445,793 고주파 스트립 전송 라인, 발행: 1969년 5월 20일
• G.B. 특허 1,154,892 반도체 장치, 발행: 1969년 6월 11일
• 미국 특허 3,456,167 반도체 광선 장치, 발행: 1969년 7월 15일
• 미국 특허 3,463,975 장벽 다이오드를 활용한 유니터리 반도체 고속 스위칭 장치, 발행: 1969년 8월 26일
• 미국 특허 3,495,170 상피 필름을 포함한 반도체 본체의 저항성 및 불순물 농도의 간접 측정을 위한 방법, 발행: 1970년 2월 10일
• 미국 특허 3,510,674 저소음 리액턴스 앰프, 발행: 1970년 5월 5일
• 미국 특허 3,534,231 저대량 누출 전류 눈사태 포토다이오드, 발행: 1970년 10월 13일
• 미국 특허 3,534,280 Opto 열 오디오 앰프, 발행: 1970년 10월 13일
• 미국 특허 3,541,543 바이너리 디코더, 발행: 1970년 11월 17일
• 미국 특허 3,821,775 엣지 방출 GaAs 광 방출 구조, 발행: 1974년 6월 28일
• 미국 특허 3,838,439 매장 기반이 있는 포토트랜지스터, 발행: 1974년 9월 24일
• 미국 특허 4,400,054 패시브 광학 커플러, 발행: 1982년 1월 22일
• 미국 특허 4,371,847 데이터 전송 링크, 발행: 1983년 2월 1일
• 미국 특허 4,529,947 입력 증폭기 단계용 장비 발행: 1985년 7월 16일
• 미국 특허 4,545,076 데이터 전송 링크, 발행: 1985년 10월 1일
• 미국 특허 4,661,726 삼극 영역에서 작동하는 고갈 모드 FET와 포화 지역에서 작동하는 고갈 모드 FET 활용, 발행: 1987년 4월 28일
• 미국 특허 5,148,303 지연 라인 광섬유 센서, 발행: 1992년 9월 15일
• 미국 특허 5,572,058 홀 효과 장치 실리콘의 상피층에 형성되어 상피층에 평행한 자기장을 감지하는 장치, 발행: 1996년 11월 5일
• 미국 특허 5,589,935 광원의 강도를 조절할 수 있는 탁도 센서, 발행: 1996년 12월 31일
• 미국 특허 5,764,674 수직 공동 표면에서 레이저를 방출하는 전류 제한, 발행: 1998년 6월 9일
• 미국 특허 5,893,722 현재 구속 상태에서 레이저를 방출하는 수직 캐비티 표면 제작, 발행: 1999년 4월 13일
• 미국 특허 6,558,973 변성 장파장 고속 광다이오드, 발행: 2003년 5월 6일
• 미국 특허 6,816,526 산화 수직 캐비티 표면에서 레이저를 방출하는 게인 가이드 삽입물, 발행: 2004년 11월 9일
• 미국 특허 6,949,473 반도체 장치 구조에서 산화물로 인한 사드를 식별하고 제거하는 방법, 발행: 2005년 9월 27일
• 미국 특허 6,990,135 광전자 장치용 분산형 브래그 반사기, 발행: 2006년 1월 24일
• 미국 특허 7,009,224 변성 장파장 고속 광다이오드, 발행: 2006년 3월 7일
• 분할된 필드 플레이트가 있는 미국 특허 7,015,557 홀 요소, 발행: 2006년 3월 21일
• 미국 특허 7,031,363 롱 파장 VCSEL 장치 처리, 발행: 2006년 4월 18일
• 미국 특허 7,061,945 VCSEL 모드 변환 단계 필터, 발행: 2006년 6월 13일
• 미국 특허 7,065,124 전자 친화 공학 VCSEL, 발행: 2006년 6월 20일
• 미국 특허 7,095,771 수직 공동 표면에서 레이저를 방출하는 산화물 절연 부위 손상, 2006년 8월 22일 발행
• 미국 특허 7,184,455 광다이오드에서의 자발적 방출의 영향을 줄이기 위한 거울, 발행: 2007년 2월 27일
• 미국 특허 7,190,184 전자 장치의 웨이퍼 레벨 번인 시스템 발행: 2007년 3월 13일
• 미국 특허 7,205,622 수직 홀 효과 장치, 발행: 2007년 4월 17일
• 미국 특허 7,229,754 감지 페이징 트리거 이온 캐스케이드(sepic), 발행: 2007년 6월 12일
• 미국 특허 7,251,264 광전자 장치용 분산형 bragg reflector, 발행: 2007년 7월 31일
• 미국 특허 7,277,463 옴미 접촉이 있는 통합 발광 장치 및 광다이오드, 발행: 2007년 10월 2일
• 미국 특허 7,324,575 반사 표면 렌즈, 발행: 2008년 1월 29일
• 미국 특허 7,346,090 트렌치 및 양성자 임플란트 격리를 포함한 수직 캐비티 표면 방출 레이저, 발행: 2008년 3월 19일
• 미국 특허 7,366,217 광다이오드에서의 자발적 방출 감소를 위한 미러 반사율 최적화, 발행: 2008년 4월 29일
• 미국 특허 7,403,553 통합 광다이오드에서의 자발적 방출 효과 저감을 위한 흡수층, 발행: 2008년 7월 22일
• 미국 특허 7,418,021 광다이오드 자연방출을 줄이기 위한 광학 개구부, 발행: 2008년 8월 26일
• 미국 특허 7,662,650 웨이퍼 본체 반도체 소자에 대한 광학적 제어 제공, 발행: 2010년 2월 16일
• 미국 특허권 7,700,379 전자 장치의 웨이퍼 레벨 번인 실행 방법, 발행: 2010년 4월 20일
• 미국 특허 7,709,358 통합 발광 장치 및 옴 접촉 광다이오드 발행: 2010년 5월 4일
• 미국 특허 7,746,911 광다이오드 자연방출을 줄이기 위한 기하학적 최적화, 발행: 2010년 6월 29일
• 미국 특허 7,801,199 자발적 방출 감소 광다이오드가 있는 수직 공동 표면 방출 레이저 발행: 2010년 9월 21일
• 미국 특허 7,826,506 상부 현측 접점이 여러 개인 수직 캐비티 표면 배출, 발행: 2010년 11월 2일
• 미국 특허 7,860,137 도포되지 않은 상단 거울이 있는 수직 캐비티 표면 배출 레이저, 발행: 2010년 12월 28일
• 미국 특허 7,920,612 활성 지역 근처에 전기 구속 장벽이 있는 발광 반도체 장치 발행: 2011년 4월 5일
• 고속 데이터에 최적화된 미국 특허 8,031,752 VCSEL, 발행: 2011년 10월 4일
• 미국 특허 8,039,277 오버레이 패턴을 사용하여 웨이퍼 본체 반도체 소자에 대한 전류 제어 제공, 발행: 2011년 10월 18일
• 미국 특허 8,129,253 참호를 사용하여 웨이퍼 본체 반도체 소자에 대한 전류 제어 제공, 발행: 2012년 3월 6일
• 미국 특허 8,168,456 도포되지 않은 상단 거울이 있는 수직 캐비티 표면 배출, 발행: 2012년 5월 1일
• 미국 특허 8,193,019 상부 현측 접점이 여러 개 있는 수직 캐비티 표면 배출 레이저, 발행: 2012년 6월 5일
• 미국 특허 8,637,233 미생물을 식별하고 미생물을 계수하고 항균 민감도를 결정하는 장치 및 방법, 발행: 2014년 1월 28일
• 미국 특허권 9,124,069 도포되지 않은 상단 거울이 있는 수직 캐비티 표면 배출 레이저, 발행: 2015년 9월 1일
• 미국 특허 9,318,639 갈륨 비소화 눈사태 포토다이오드, 발행: 2016년 4월 19일

출판물

비아드 박사는 기술적 경력을 쌓는 과정에서 24편이 넘는 기술 논문을 발표했으며 주요 기술 회의에서 발표되지 않은 발표 횟수도 거의 같다. 그는 또한 광섬유 데이터 전송에 관한 1주일의 세미나를 5회에 걸쳐 개발했다. 그의 논문은 다음과 같다.

• W. T. Matzen과 J. R. Biard, "차동 증폭기 특징 D-C 안정성", 전자 잡지 Vol. 32, 3, 페이지 60–62; 1959년 1월 16일.
• J. R. Biard 및 W. T. Matzen, "저준위 직접 결합 트랜지스터 회로에서의 드라이브 고려사항", 1959 I.R.E. 국가 컨벤션 기록(3부), 페이지 27–33; 1959년 3월.
• J. R. Biard, "저주파 리액턴스 앰프", 1960 IEEE 국제 고체 상태 회로 컨퍼런스, Vol. 3, 페이지 88–89; 1960년 2월.
• E. L. Bonin과 J. R. Biard, "터널 다이오드 시리즈 저항", IRE의 Procedures of IRE, Vol. 49, 11, 1679, 1961년 11월.
• E. L. Bonin과 J. R. Biard, "터널 다이오드 시리즈 저항 측정", 솔리드 스테이트 설계, Vol. 3, 7, 페이지 36–42; 1962년 7월.
• J. R. B. B. Watelski, "Evaluation of Germanium Epmaxial Films", 제109권, 페이지 705–709; 1962년 8월.
• J. R. Biard, E. L. Bonin, W. N. Carr, G. E. Pittman, "GaAs 적외선 소스", 1962년 국제 전자 소자 회의, 워싱턴 D.C., Vol. 8, 페이지 96; 1962년 10월.
• J. R. Biard, "저주파 리액턴스 앰프", IEEE 절차, Vol. 51, No. 2, 298–303, 1963년 2월.
• J. R. Biard, E. L. Bonin, W. N. Carr, G. E. Pittman, "광전자 애플리케이션을 위한 GaAs 적외선 소스", 1963 IEEE 국제 고체 상태 회로 컨퍼런스, 제6권, 페이지 108 – 109; 1963년 2월.
• J. R. Biard, E. L. Bonin, W. N. Carr, G. E. Pittman, "GaAs 적외선 소스", IEEE Transactions on Electronal Devices, Vol. 109–110; 1963년 3월.
• J. R. Biard, "GaAs P-N 접합 레이저", 스탠포드 대학교의 솔리드 스테이트 전자 세미나; 1963년 5월 7일.
• J. R. Biard와 W. N. Carr, 1963년 6월 미시간 주립대학 장치연구회의 "가아스 주입레이저의 온도효과와 변조".
• J. R. Biard와 W. N. Carr, "주입 레이저의 특성", 보스턴 AIME 회의; 1963년 8월 26일.
• J. R. Biard, W. N. Carr, B. S. Reed, "GaAs 레이저의 분석", AIME의 금속학회 거래, 230, 페이지 286–290; 1964년 3월.
• J. R. Biard, "옵션 전자 기능 전자 블록", 중간 엔지니어링 보고서 04-64-20, 텍사스 인스트루먼트 주식회사, 달라스, TX; 1964년 3월 27일.
• W. N. Carr 및 J. R. Biard, "반도체 분사 전기 발광 스펙트럼에서 유물의 공통 발생 또는 '고스트' 피크", 제35권, 제9권, 페이지 2776–2777; 1964년 9월.
• W. N. Carr과 J. R. Biard, "가아스 다이오드의 전자 열주입 메커니즘을 위한 광학적 생성 스펙트럼", 제35권, 제9권, 페이지 2777–2779; 1964년 9월.
• J. R. Biard, J. F. Leezer 및 B. S. Reed, "가아스 가드 링 다이오드의 특성", IEEE Trans. on Electronic Devices, 솔리드 스테이트 장치 연구 컨퍼런스, Vol. ED-11, No. 11, 페이지 537; 1964년 11월.
• J. R. Biard, E. L. Bonin, W. T. Matzen, J. D. Merryman, "기능 전자 블록에 적용된 Optoelectronics", IEEE의 Procedures of Electronics, Volume: 52, No: 52, No: 12, 페이지 1529–1536; 1964년 12월.
• J. R. Biard, 1965년 6월 21-23일 뉴저지 프린스턴에서 열린 솔리드 스테이트 장치 연구 회의, "GaAs 빛 방출체에서의 양자 효율성의 저하"
• J. R. Biard와 E. L. Bonin, "반도체 방출기와 센서의 새로운 특징" 전자 잡지 제38권, 제23권, 페이지 98–104; 1965년 11월.
• J. R. Biard, J. F. Leezer, G. E. Pittman, "GaAs 빛 방출체에서의 양자 효율성의 저하", GaAs: 1966 심포지엄 절차, (Reading England), 물리 및 물리 사회 연구소, 페이지 113–117; 1966.
• J. R. Biard와 W. N. Shaunfield, "고주파 실리콘 아발란치 포토다이오드", 1966년 국제 전자 소자 회의, 12권, 페이지 30, 1966년 10월.
• D. T. Wingo, J. R. Biard, H. 바델, "갈륨 비소형 지형 조명기", IRIS Proc, 제11권, 제1호, 페이지 91–96; 1966년 10월.
• J. R. Biard와 W. N. Shaunfield, "A Model of the Abolch Photodiode", IEEE Transs on Electronic Devices, Vol. ED-14, No. 5, 페이지 233–238; 1967년 5월.
• J. R. Biard 및 K. L. Ashley, "GaAs 다이오드의 광학 마이크로프로브복 응답", IEEE Trans. on Electronic Devices, Vol. ED-14, No. 8, 페이지 429–432; 1967년 8월.
• W. N. Shaunfield, J. R. Biard, D. W. Boone, "A 게르마늄 아발란치 포토데텍터 for 1.06 Microns" , 국제 전자 소자 회의 , 워싱턴 D.C.; 1967. 10.
• J. R. Biard와 H. Strack, "GaAs Light Eas On The Way", 전자 잡지 제 40권, 23권, 페이지 127–129; 1967년 11월 13일.
• J. R. Biard, "아비오닉 시스템의 전자적 측면", 최종 기술 보고서 AFAL-TR-73-164, 공군 계약 번호 F33615-72-C-1565, AD0910760; 1973년 4월.
• J. R. Biard 및 L. Stewart, "옵토전자 데이터 버스", IEEE 전자파 적합성 심포지엄 rec, IEEE 74CH0803-7 EMC; 1973년 10월.
• J. R. Biard 및 L. Stewart, "옵토전자 데이터 전송", IEEE 전자파 적합성 심포지엄 rec. 페이지 1–11; 1974년 7월.
• J. R. Biard, "Avionic Systems II의 전자적 측면", 최종 기술 보고서 AFAL-TR-75-45, 공군 계약 번호 F33615-73-C-1272, ADB008070; 1975년 5월.
• J. R. Biard와 J. E. Shaunfield, "광학 쿠플러", 중간 기술 보고서 AFAL-TR-74-314, 공군 계약 번호 F33615-74-C-1001, 1975년 5월.
• J. R. Biard, "광전자공학 현황", 전자 광학 시스템 설계 잡지, 미국 레이저 연구소, 페이지 16–17; 1976년 1월.
• J. R. Biard, "광섬유 응용을 위해 포장된 전자 장치", 1권, 최종 보고서 번호 TR-2072, 공군 계약 번호. N00163-73-C-05444, ADA025905; 1976년 4월.
• J. R. Biard와 J. E. Shaunfield, "A MIL-STD-1553 광섬유 데이터 버스", Proc. AFSC 멀티플렉스 데이터 버스 회의, 데이턴, OH, 페이지 177–235; 1976년 11월.
• J. R. Biard 및 J. E. Shaunfield, "광대역 광섬유 데이터 링크", 최종 기술 보고서 AFAL-TR-77-55, 공군 계약 번호 F33615-74-C-1160, ADB023925; 1977년 10월.
• J. R. Biard, "단거리 광섬유 데이터 전송", IEEE 회로 및 시스템 절차에 관한 국제 심포지엄, 페이지 167–171; 1977.
• J. R. Biard, "디지털 광학 데이터 전송을 위한 통합 회로", 정부 마이크로회로 응용 회의(GOMAC), 몬테레이, CA, Vol. 7; 1978년 11월.
• J. R. B. B. R. Elmer 및 J. Geddes, "디지털 광섬유 통신을 위한 LED 드라이버 및 핀 다이오드 수신기 IC", SPIE 절차, Vol. 150, 레이저 및 광섬유 통신, 페이지 169–174; 1978년 12월.
• R. M. Kolbas, J. Abrokwah, J. K. Carney, D. H. Bradshaw, B. R. Elmer, and J. R. Biard, "Planar monolithic integration of a photodiode and a GaAs preamplifier", Applied Physics Letters, Volume 43, No. 9, pp. 821–823; Dec. 1983.
• B. Hawkins와 J. R. Biard, "광섬유 데이터 전송을 위한 저전압 실리콘 눈사태 포토다이오드", IEEE Transfer. 부품, 하이브리드 및 제조 기술; 제 7, 제 4, 페이지 434–437; 1984년 12월.
• Peczalski, A, G. Lee, M. Plagens, J. R. Biard, H. Somal, W. Betten, B. Gilbert, "12 x 12 Multiers Implementation on 6k Gate Array"(GOMAC), San Diego, CA, Vol. 11, 페이지 517; 1986년 11월.
• R. H. Johnson, B. W. Johnson 및 J. R. Biard, "회로 시뮬레이션 및 장치 모델링을 위한 통합 물리적 DC 및 AC MESFET 모델", IEEE 전자 장치 트랜잭션; 1987년 9월.
• A. Peczalski, G. Lee, J. R. Biard 등, "완전한 기능 LSI 개인 설정을 갖춘 6K GaAs 게이트 어레이" Honeywell Sys. & Res. 센터, 페이지: 581 - 590; 1988년 4월.
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• B. M. 호킨스, R. A. 호손 3세, J. K. 구엔터, J. A. Tatum, and J. R. Biard, "다양한 크기의 산화물 조리개 VCSEL의 신뢰성", 2002년 절차: 52번째 IEEE 전자부품 및 기술 회의, 페이지 540–550; 2002년 5월.
• J. A. Tatum, M. K. Hibbs-Brenner, J. R. Biard, et al., "Beyond 850 nm: Progress at Other Wavelengths and Implications from the Standard", Proceedings of SPIE, Vol. 4649, Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers VI, pp. 1–10; June 2002.
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• J. R. B. Kish, "DC 전류를 통해 페이지에 감염된 박테리아를 집중시켜 PHECIC 박테리아 검출법의 민감도 향상" 제5권, 제2권, 제2권, 제2권 L153-L158권, 2005년 6월.
• H. Chuang, J. R. Biard, J. Guenter, R. Johnson, G. A. Evans, and J. K. Butler, "A Simple Iterative Model for Oxide-Confined VCSELs", 2007 International Conference on Numerical Simulation of Optoelectronic Devices, pp. 53–54; Sept. 2007
• H. Chuang, J. R. Biard, J. Guenter, R. Johnson, G. A. Evans, and J. K. Butler, "An Iterative Model for the Steady-State Current Distribution in Oxide-Confined VCSELs", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 43, No. 11, pp. 1028–1040; Nov. 2007.
• Gazula, D, J. K. Guenter, R. H. Johnson, G. D. Landry, A. N. MacInnes, G. Park, J. K Wade, J. R. Biard, J. A. 테이텀, "Finisar에서 떠오르는 VCSEL 기술", 수직-캐비티 표면-방출 레이저 XIV, 7615, 페이지 761506. 국제 광학 및 광학 협회; 2010년 2월.
• T. M. Okon과 J. R. Biard, "The First Practical LED", Edison Tech Center; 2015년 11월 9일.

수상 및 수상

1969년, 비아드 박사는 "광전자 분야에서 탁월한 기여"로 인용된 IEEE의 라이프 펠로우로 선출되었다.

1985년 TI의 패트릭 E를 받았다. 쇼트키 로직의 디자인과 개발에 기여한 공로로 해거티 혁신상.

1986년 텍사스 A&M대학의 명문 졸업생으로 인정받았다.

1989년에는 허니웰 룬드 상을 받았다.

1991년, 그는 미국 공학 아카데미의 회원으로 선출되었다.

2013년 5월, 그는 남부 감리교 대학교에서 명예와 인과인 과학 박사 학위를 받았다.^[27]

2013년 9월에는 TX 파리 파리 고등학교에서 '이상 대학원상'을 받았다.^[28]

참조