圖說：2022年7月，疫情稍緩之際，施敏院士特別自美返台，在陽明交大舉行享譽全球的半導體元件物理學《Physics of Semiconductor Devices》第四版的新書發表會。
施敏院士（Dr. Simon Sze）（1936年3月21日~2023年11月6日）的愛徒，國立陽明交大電機系教授李義明（Dr. Yiming Li）與施敏院士花了五年時間，一起完成被全球譽為半導體聖經的《Physics of Semiconductor Devices》第四版。李義明教授特別於追思施敏院士的研討會中分享「半導體元件物理學第四版的背後故事」。
陽明交大創建以來 首本外文書
2016年暑假，李義明教授正在日本仙台，指導東北大學材料科學高等研究所（WPI AIMR）的學生。有一天，他接到施敏院士從美國打來電話，邀他一起撰寫《Physics of Semiconductor Devices》（半導體元件物理學）第四版。
聽到自己的恩師提出這樣的邀請，李義明有點驚訝，還沒等他回過神來，施敏院士隨即告訴他說，「你考慮一下，我天亮再打給你。」隔天，施敏院士又給李義明打了第二通電話。李義明這回接起電話，二話不說，就回答老師「沒問題！」
「施老師說，Good！於是我們就此展開將近五年的寫作歷程。」李義明記得，那是2016年9月份，學校快開學了。很快地，施敏院士和李義明，以及當年第三版的作者之一伍國珏（Kwok K. Ng），於2016年底，一起跟美國出版社WILEY簽好出版合約。
自2017年到2019年，李義明大量蒐集文件，加上施敏院士給了寫書的建議、看法與限制，包括全書篇幅限於900頁以內等，開始構思並撰稿。
2020年春天，在施敏院士與李義明的努力下，《Physics of Semiconductor Devices》第四版新書終於定稿，李義明將完成排版的定稿交給出版社，但受到Covid-19 疫情影響，光是負責的編輯就換過三任，因此新書直到2021年終於出版。
圖說：這本半導體元件物理學《Physics of Semiconductor Devices》第四版新書，是國立陽明交大創建以來，第一本外文書。
2022年7月，交大出版社在顧鴻壽教授伉儷協助翻譯下，出版了《半導體元件物理學》第四版中文版，此時疫情稍緩，於是施敏院士特別自美國返台，在陽明交大校長林奇宏主持下，為這本「陽明交大創建以來的第一本外文書」，舉辦了新書發表會。
逾25萬字、論文1,500篇
《Physics of Semiconductor Devices》第四版新增了許多當代重要的半導體元件，此外特別單獨設立「浮閘記憶體」專章，並在每個章節後面增加了習題，同時撰寫了詳細的解答，可說是一部廣度與實用性兼具備的教科書。 李義明表示，第四版總計修改與更新超過25萬字，根據施敏院士的估計，大約是50%的內容。
第四版書中以全新的第七章，介紹浮閘記憶體效應、基本概念與結構，以及衍生的應用。特別是如今AI人工智慧的應用，影響深遠。此外，書中也首次將施敏院士與同事姜大元博士「發現浮閘記憶體效應」背後的故事，刊出於附錄L。 李義明強調，浮閘記憶體是快閃記憶體的核心元件，第七章的內容，特別感謝旺宏電子及盧志遠總經理的熱心協助、討論與提供最新的技術資料。
李義明表示，2007年《Physics of Semiconductor Devices》第三版發行以來，全球發表的半導體元件相關論文超過百萬篇。「我們從150 萬篇論文篩選出七、八千篇，再從中挑出1,500篇， 分散在第四版新書中，全書十四章，平均每章有超過100篇新的參考文獻。」
圖說：2022年7月，國立陽明交通大學（NYCU）盛大舉辦半導體元件物理學《Physics of Semiconductor Devices》第四版新書發表會，施敏院士親自將新書贈送給校長林奇宏（右二），右一為副校長唐震寰，左一為共同作者李義明教授。
新增專章介紹「浮閘記憶體效應」
除了以全新的第七章介紹「浮閘記憶體效應」外，施敏與姜大元1967年發現「浮閘記憶體效應」的故事，也首度記載於書中的「附錄 L」。
當年，施敏與姜大元都是美國貝爾實驗室（Bell Labs）半導體元件部門的技術人員，他們的任務是研究先進電晶體，並開發新的元件概念。為了突破當時用於大型電腦的磁心記憶體（magnetic core memory, MCM）體積龐大、高耗能、存取時間長等缺點，兩人就積極探討如何使用半導體技術，來開發非揮發性記憶體元件。
一番往返實驗及討論後，兩人最後將一片金屬埋進介於頂端的金屬閘，以及傳統的MOSFET（簡稱「金氧半場效電晶體」）通道間的氧化層內。這片神奇的金屬片，就是「浮動閘極」（Floating Gate, FG），作為電荷儲存層，由於被絕緣體所環繞，電荷洩漏極小，因此成為理想的記憶體元件。
施敏與姜大元進一步透過實作，開發出第一個「浮閘記憶體」的結構，而且量測結果與理論分析一致，儲存時間可以超過一小時。這篇具有時代意義的研究論文，發表於貝爾實驗室1967年的技術期刊（Bell system Technical Journal）。當時他們二人完全沒有想到，原本只是想取代磁心記憶體的這項研究，如今竟廣泛應用於各種電子產品，從最早1983年任天堂用於遊戲機，1990年數位手機、2007年智慧型手機、2009年汽車先進駕駛輔助系統、到2020年的先進人工智慧系統，如今各種應用可說無處不在。
寫書過程 有如越洋打乒乓球
李義明說，施敏院士開始寫第四版《Physics of Semiconductor Devices》新書時，已經80歲左右，但他思緒清晰、反應敏捷，有如年輕國手一般。他形容兩人合作寫書的過程，彷彿越洋打著乒乓球。
通常，李義明早上準備好資料，透過許如敏秘書，寄出UPS國際快捷到美國給施敏院士。隨後大概僅隔一天，施敏院士就會透過傳真機，將他的手稿傳回給許小姐。許小姐很快將其掃描成電子檔後，隨即傳送給李義明教授。
圖說：國立陽明交大電機系教授李義明於2024年3月21日的追思研討會上，分享他與施敏院士一起寫書的難忘回憶。
施敏院士知道李義明每天都很早到校，因此，通常一早就從美國打來電話，「我們大約八點就通完電話了，最晚不會超過九點。」李義明說，施敏院士認為文書往來透過合作多年的許秘書居中協助，可以有很好的管理，同時也讓李義明更專注於寫作。
李義明推崇施敏院士，對於半導體元件的發展，具有前瞻的預測眼光與先見之明。李義明是施敏院士指導的博士生，2001年自交通大學畢業後，隨即加入國家奈米元件實驗室（NDL），即如今的台灣半導體研究中心（TSRI）。當時施敏擔任NDL主任，李義明和學長，如今陽明交大副研發長劉柏村，都成為施敏的部屬。
洞見前瞻趨勢 神準預言AI晶片
2003年11月，媒體報導施敏院士宣布的好消息，「NDL獨步全球，開發出5奈米電晶體」。這是李義明在施敏支持下，從2002年底開始，與台積電共同研發專案的成果。由NDL和交大負責設計與模擬，接著交給台積電負責製造與量測。隨後，2004年6月，台積電在NDL支持下，於IEEE的VLSI Technology年度技術論壇上，領先發表了 5奈米的研究成果。
「事實上，5奈米才剛做出來，施敏院士就已經把眼光放在1奈米了。」2003年底，有一天施敏院士找來李義明，問他說，「你要不要試試看，1奈米可不可以做？」幾個月後，李義明向施敏院士報告說，「主任，我這個 1奈米做出來了！」施敏院士得知後很是高興，直說「非常好！」那一年，是2004年。
李義明說，施敏院士對技術趨勢的預測，具有異常獨到的功力。他預言之神準，也在陽明交大為施敏院士舉行紀念研討會的前兩天得到印證。Nvidia創辦人黃仁勳於2024年3月19日這天公開表示，該公司採用台積電4奈米製程，做出整合了「2,080億顆電晶體」的人工智慧晶片。這顆取名Blackwell 的GPU B200，被稱為是Nvidia的殺手級AI平台，運算性能是前一代產品Hopper的2.5倍數。
李義明說，施敏院士在新書的第六章，一開始就以圖表勾勒出一條曲線，說明電晶體數量的整合趨勢，這個圖表預估2024年晶片的整合度將達一、兩千億顆電晶體附近。
施敏院士的神預測，可說完全命中趨勢！！
第六章，還有另一個重要圖表，從2020年半導體製程技術大約在10奈米附近，展望到2030年時，會不會碰到1奈米呢？從圖表上看，施敏院士認為，將會在2奈米、1奈米之間徘徊。
嚴謹精準 發現 vs 發明
旺宏電子總經理盧志遠博士以Critical這個字，描述施敏院士做研究的態度，形容他嚴謹到近乎挑剔，李義明對此也深有同感。
不過，李義明也認為，正因為施敏院士這樣的態度，才能讓《Physics of Semiconductor Devices》第四版新書上市後，獲得Amazon網站高度評價，推崇這本書廣受讀者好評，是介紹半導體元件最全面、最詳細的專業參考書籍。李義明表示，他注意到讀者幾乎都給了五顆星的評價，只有一位給四顆星，原因是他買到的書，有好幾頁黏在一起了。本文截稿前夕，這本書被引用的次數已超過七萬次，持續在工程領域受到關注。
施敏院士寫書有多嚴謹呢？李義明舉了幾個例子。
首先，是在內容品質之外，施敏院士對篇幅的規範也很注意。以新書第六章為例，施敏院士除了仔細審查每一份手稿，並給出建議與修正意見外，更會與過去第三版的內容詳加比較，細數改了幾個方程式、增加了幾幅圖表及參考引述等。此外，更針對第六章及全新的第七章，特別提醒李義明，不要忘了整本書的篇幅，要控制在900頁以內。
李義明記得施敏院士對他說，「整本書有十四章，你第六章已經用掉100多頁，所以還是要把頁數砍回來。」李義明說，「就這樣，每寫完一個章節，我們就來來回回作修訂。」
其次，針對精準用字，李義明也舉了一個例子，就是「發明 Invent」與「發現 Discover 」。施敏院士要他將新書第五章及第七章，原來介紹電晶體及浮閘記憶體的「發明 Invent」，全都改為「發現 Discover 」。
回顧1967年施敏院士與姜大元博士，在美國貝爾實驗室研發出浮閘記憶體（FGM, Floating Gate Memory），開啟了數位時代，對人類福祉做出重大貢獻，近年更不斷被提名參選諾貝爾獎。據了解，曾有諾貝爾獎的評審提出不同意見，認為「必須是無中生有，才能叫做發明」。
於是，第四版新書中，施敏院士吩咐李義明同時將研發出電晶體的三人，威廉蕭克立（William B. Shockley）、約翰巴定（John Bardeen）和沃爾特布拉頓（Walter H. Brattain），以及研發出浮閘記憶體的施敏（Simon Sze）和姜大元（Dawon Kahng），全都改成「發現」。
第三點，李義明表示，施敏院士非常重視報導的正確性，並且「特別注意錯字」。在整本書完稿後，他要求李義明和第三版的共同作者伍國珏，從頭到尾，將整本書再仔細看過一遍，務必把錯字都挑出來。此外，對於網路上介紹浮閘記憶體發展的文章，只要發現報導不正確的，就請李義明一一聯絡對方改正。李義明引述施敏院士的話：「因為快閃記憶體（Flash Memory）為現今最重要半導體元件之一， 所以對其歷史應有正確的報導。」
暖心的人
「施老師，是一位超暖心的人。」
李義明表示，自2020年2月交稿給出版社後，受到疫情影響，這本書經過一年時間，才終於有了出版的眉目。2021年他向施敏院士報告，已經收到美國Wiley出版社寄來的印刷樣書，很快地，施敏院士就迫不及待以傳真通知李義明：「希望今年收到出版社免費贈與作者的15本書， 另外，我已於2月19日向出版社加訂購了15本，讓他們寄給你。」
2021年3月8日，離上封傳真才不過隔了十二天， 施敏院士再次來信，詢問李義明書籍是否順利寄達，並給了第一批贈閱對象名單。之後，陸續又給了第二批、第三批名單。
圖說：2019年，施敏院士和李義明教授，在美國舊金山參加 IEDM年會的開心合照，隔年2020年春天，第四版新書隨即完成定稿。（圖／李義明提供）
「施老師走了，但他的身影永留心中。」李義明演講最後，秀出一張2019年他與施敏院士的珍貴合照。這一天，施敏院士約他到美國一起參加IEDM研討會，兩人共度了愉快時光。照片中，施敏院士和李義明師生兩人，一起走路準備去吃午飯，感覺有說有笑。
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