五十年前的發明 如今造福全球

圖說:聽完精彩演講,魏哲家(右)贈送紀念品給廣受國際人士尊崇的施敏院士時,直呼十分榮幸!

圖說:聽完精彩演講,魏哲家(右)贈送紀念品給廣受國際人士尊崇的施敏院士時,直呼十分榮幸!

2017台灣半導體產業協會(TSIA)15日舉行年會,由將在明年六月接任台積電總裁的新任理事長魏哲家主持。今年正值半導體最重要的兩個元件,「電晶體」及「浮閘記憶體」發明70週年與50週年,TSIA特別邀請浮閘記憶體發明人施敏(Dr. Simon Sze)院士發表專題演說,介紹孕育許多重要發明的研發基地,美國的貝爾實驗室(Bell Labs)。

電子元件計有一百多種,其中最重要的電晶體(Transistor)及浮閘記憶體(Floating Gate Memory),分別在1947年及1967年發明,今年適逢70週年與50週年。前者刺激了積體電路(IC)的發明,而後者是快閃記憶體的基礎,兩項發明都深遠地影響了全世界。

身為浮閘記憶體的發明人,施敏院士早已獲獎無數,而今年又再添一樁。國際電機電子工程師學會(簡稱IEEE)將於今年12月4日,頒獎給施敏院士與摩爾定律發明人Gordon Moore,兩人一起獲得2017年IEEE名人會員(Celebrated Member)的榮耀。加上施敏與Gordon Moore,IEEE名人會員累計至今只有九位,其中半數是諾貝爾獎得主。

施敏與台積電董事長張忠謀是美國史丹福大學的同門師兄弟,施敏攻讀博士學位時,比張忠謀高一屆,兩人都拜在指導教授John Moll(1921~2011)的門下。拿到博士學位後,施敏獲得多個工作機會,但最後他聽從了Moll教授的建議,選擇到貝爾實驗室專注研發工作。

對於研究人員而言,當年的貝爾實驗室,簡直是天堂。施敏說,他在貝爾實驗室做研究期間,工作上受到完全的支持與啟發,此外,重視自由合作的氣氛,也讓很多在外界不容易做到的跨領域交流,可以在此隨時發生。

從發明人的人數,可以看出電晶體與浮閘記憶體的發明,都是交流合作的成果。貝爾實驗室提供了最好的研究環境給科學研究人員,而科學家的研究成果則造福了全人類。1947年12月,貝爾實驗室的三位科學家,威廉.蕭克立(William B. Shockley, 1910~1989)、約翰.巴定(John Bardeen, 1908~1991)和沃爾特•布拉頓 (Walter H. Brattain, 1902~1987)發明了電晶體。他們三人也因該項發明,於1956年獲得諾貝爾物理獎。

1967年,貝爾實驗室又發明了浮閘記憶體。這是施敏和韓國籍的姜大元(Dawon Kahng)在休息時間腦力激盪出的發明,如今讓手機、數位相機、電腦、汽車、家電,以及所有電子產品都能使用到最經濟、省電的記憶體。

施敏說,當時他只是對於每天電腦開機需要40分鐘感到不耐,覺得應該好好針對電腦的磁圈記憶體提出改進才行。於是在喝咖啡的休息時間,就和姜大元認真討論起來。

2014年,施敏獲得全球快閃記憶體高峰會(Flash Memory Summit)終身成就獎,會中表彰他與姜大元發明了一種電子元件,即使沒插電也能持續保存資料,成為英特爾的EPROM、後來的EEPROM,以及快閃記憶體的基礎。 

拔除電源後,資料仍在,這就是「浮閘記憶體」身為「非揮發性記憶體」(non-volatile memory,簡稱NVM)的特性。這項發明經歷五十年,累積了許多人的努力與創新,終於成就如今無所不在的應用。

施敏的學生,鈺創科技董事長暨TSIA前理事長盧超群強調,施敏除了以發明為全世界帶來福祉,他更是啟發台灣半導體人才的第一人。他在貝爾實驗室任職期間,多次留職停薪回台授課,推動了台灣的半導體人才培育,並為台灣進入半導體產業的世界舞台,奠定了堅實的基礎。




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