William Gardner Pfann

William „Bill“ Gardner Pfann (* 27. Oktober 1917 in Brooklyn, New York; † 22. Oktober 1982) war ein US-amerikanischer Materialwissenschaftler und Metallurg an den Bell Laboratories, bekannt für die Entwicklung des Zonenschmelzverfahrens, das zur Herstellung hochreiner bzw. zur Reinigung verunreinigter Metalle, z. B. Halbleiter für die Halbleitertechnik bis heute genutzt wird.

Leben

Pfann war schon 1935 in der Chemie-Abteilung der Bell Laboratories. Nebenbei studierte er an der Abendschule des Cooper Union College mit einem Bachelor-Abschluss als Chemieingenieur 1940. Er blieb bei den Bell Laboratories bis zu seiner Pensionierung 1982. Wenige Wochen später starb er.

Nach dem Zweiten Weltkrieg arbeitete er mit der Gruppe von William B. Shockley, darunter Walter Houser Brattain, an den Bell Labs in der Entwicklung von Dioden und den ersten Spitzentransistoren aus Halbleitern (zunächst Germanium). Er leistete wichtige Beiträge zum ersten produzierten Transistor (genannt Typ A).

Pfann entwickelte 1950/51 das Zonenschmelzverfahren zunächst für Germanium. Dabei wurde ein Germaniumstab mehrfach durch eine horizontal angeordnete Reihe von Induktionsspulen geschoben, wobei die Verunreinigungen mit der Schmelzzone durch den Stab wanderten. Damit konnten Verunreinigungsgrade von nur noch bis zu einem hundertstel ppm und spätere 1 ppb erzielt werden (eine Verbesserung um den Faktor 1000 im Vergleich zu vorher).

Silizium, das einen höheren Schmelzpunkt besaß, konnte mit einer ab 1952 von Henry Theurer an den Bell Labs entwickelten Variante des Verfahrens behandelt werden (float zone refining). Gleichzeitig geschah das durch Paul H. Keck und Marcel J. E. Golay beim US Army Signal Corps in Fort Monmouth und durch R. Emeis im Labor von Eberhard Spenke bei Siemens in Pretzfeld.

Pfann hielt 65 Patente, meist im Bereich Zonenschmelzen. Er war Mitglied der National Academy of Sciences (1974), war Fellow der Metallurgical Society und der American Society of Metals. 1976 erhielt er mit Theurer den James C. McGroddy Prize for New Materials der American Physical Society. 1968 erhielt er den Creative Invention Award der American Chemical Society (APS).

Schriften

• William G. Pfann: Zone Melting. 2. Auflage. Krieger, Huntington, NY 1978, ISBN 978-0-88275-541-0. 

Siehe auch

• Hermann Schildknecht

Einzelnachweise

1. ↑ William G. Pfann. In: Physics Today. AIP, 1. Februar 1983, abgerufen am 28. Juli 2026 (englisch). 
2. 1 2 William G. Pfann, 1917–1982. In: MRS Bulletin. Band 7, Nr. 6, 1. November 1982, ISSN 1938-1425, S. 14, doi:10.1557/S0883769400051216 (englisch). 
3. ↑ Michael Riordan: From Bell Labs to Silicon Valley: A Saga of Semiconductor Technology Transfer, 1955-61. In: The Electrochemical Society Interface. Band 16, Nr. 3, 1. September 2007, ISSN 1064-8208, S. 36–41, doi:10.1149/2.F04073IF (englisch, iop.org [abgerufen am 28. Juli 2026]). 
4. ↑ W. G. Pfann: ZONE MELTING. In: Metallurgical Reviews. Band 2, Nr. 1, Januar 1957, ISSN 0076-6690, S. 29–76, doi:10.1179/mtlr.1957.2.1.29 (sagepub.com [abgerufen am 28. Juli 2026]). 
5. ↑ W. G. Pfann: Principles of Zone-Melting. In: JOM. Band 4, Nr. 7, Juli 1952, ISSN 1047-4838, S. 747–753, doi:10.1007/BF03398137 (englisch, springer.com [abgerufen am 28. Juli 2026]). 
6. ↑ W. G. Pfann: Temperature Gradient Zone Melting. In: JOM. Band 7, Nr. 9, September 1955, ISSN 1047-4838, S. 961–964, doi:10.1007/BF03377594 (englisch, springer.com [abgerufen am 28. Juli 2026]). 
7. ↑ W. G. Pfann: Zone Melting: This technique offers unique advantages in purification and in control of composition in various substances. In: Science. Band 135, Nr. 3509, 30. März 1962, ISSN 0036-8075, S. 1101–1109, doi:10.1126/science.135.3509.1101 (englisch, science.org [abgerufen am 28. Juli 2026]). 
8. ↑ Patent US3060123A: Method of processing semiconductive materials. Angemeldet am 17. Dezember 1952, veröffentlicht am 23. Oktober 1962, Anmelder: Bell Telephone Labor Inc, Erfinder: Henry C. Theuerer.‌
9. ↑ 1951: Development of Zone Refining | The Silicon Engine | Computer History Museum. In: Computer History Museum. 2026, abgerufen am 28. Juli 2026 (englisch). 
10. ↑ Keck, Golay Crystallization of Silicon from a Floating Liquid Zone, Physical Review, Band 89, 1953, S. 1297
11. ↑ R. Emeis: Notizen: Tiegelfreies Ziehen von Silicium-Einkristallen. In: Zeitschrift für Naturforschung A. Band 9, Nr. 1, 1. Januar 1954, ISSN 1865-7109, S. 67–68, doi:10.1515/zna-1954-0111 (degruyter.com [abgerufen am 28. Juli 2026]). 
12. ↑ James C. McGroddy Prize for New Materials. In: APS. Abgerufen am 28. Juli 2026 (englisch).