根据美国《旧金山纪事报》(San Francisco Chronicle)发出的讣告,半导体界大师级教授施敏(Simon Sze),在美国当地时间 6 日安祥离世,享年 87 岁。
与张忠谋师出同门,曾发明NVSM
施敏,1936年3月21日出生于江苏省南京市。1957 年毕业于台湾大学电机工程系,之后至美国留学,1960 年在华盛顿大学取得硕士学位。施敏也与张忠谋师出同门,和不久前过世的华泰电子创办人杜俊元一样,三人指导教授皆为John Moll。
施敏和张忠谋同为美国斯坦福大学电机博士,1963年毕业后正直美国半导体公司快速扩张,贝尔实验室、通用电子、西屋电子、惠普、IBM、RCA等都为施敏开出了很高的薪资(12000-14400美元之间),给出的工作岗位分别是:通用电子的功率半导体部门、贝尔实验室的半导体部门、IBM的显示部门。
施敏听从John Moll教授的忠告,选择进入美国知名研发重镇贝尔实验室(Bell Labs)工作,直到 1989 年退休。从1963年到1972年,施敏每年发表的论文超过10篇。
1967 年,施敏和韩裔同事姜大元(Dawon Kahng) 休息吃甜点时,用了一层又一层的涂酱,触动了二人的灵感,想到在金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)中间加入一层金属层。后来两人发明了世界上第一个浮栅非挥发MOS场效应记忆晶体管(Non-Volatile Semiconductor Memory,NVSM),论文发布在《贝尔系统科技期刊》(The Bell System Technical Journal)上。
这项技术使得晶体管的栅极由上而下分别为金属层、氧化层、金属浮栅层、一层较薄的氧化层,以及最下面的半导体,而中间的金属层因为上、下都是绝缘的氧化层,在施加电压时,可以将电子吸进去保存,改变电路的导通性,而这层金属的上、下都是绝缘体,如果不再度施加反向电压的话,电荷会一直保存在里面,断电后资料也不会消失。
这也是现今闪存(NAND Flash)技术的基础,虽然在1967年提出该技术时,在业界没有掀起太大涟漪,但好技术终究不寂寞,30年后闪存成了各项消费电子产品所使用的关键零件之一,是半导体技术的重大突破之一。
有了轻巧省电的“非挥发性内存”后,结合了“电话”、“微波通信”及“晶体管”这4大发明,促成了1979年手机的诞生。如今更被广泛应用在汽车、商务、医疗、自动控制及各种大大小小的智能家电产品上。
撰写“半导体界圣经”,桃李满天下
施敏的开创性的工作涉及广泛领域,包括 MOSFET 技术开发、半导体装置物理和半导体装置可靠性。他在1967-1969年,年仅33岁时所撰写的《半导体元件物理学》(Physics of Semiconductor Devices),更是该领域的重要参考书。起先用于阳明交通大学电子研究所上课讲义,后续受到全球注目,翻译成6国语言、发行超过300万册、近40年间改版3次,备受全世界半导体和集成电路领域相关人员肯定,成为全球最畅销的“半导体界圣经”。
他杰出职业生涯包括在贝尔实验室和阳明交通大学担任重要职位,1968 年施敏回到台湾省,在阳明交通大学担任董浩云讲座教授一年,并创办台湾省第一家半导体公司“环宇电子”。在贝尔实验室任职27年期间,曾5次停薪留职返台任教。
自贝尔实验室退休后,1990 年开始于阳明交通大学电子工程系任教,他指导过的学生包括前交大校长张俊彦、钰创董事长卢超群、台积电研发副总经理暨技术长孙元成等半导体的菁英。
台积电董事长刘德音在2020年获选为“工研院”院士时更曾提到施敏。刘德音当时说,踏入半导体的契机,缘起于1974年一场施敏教授在台大的演讲。他回忆,施敏在偌大的3个黑板上,分别写下了控制、通信跟半导体,其中半导体是曲线中还处在启蒙阶段的产业,他毫不犹豫的就觉得自己要走这个领域,“因为启蒙阶段的事物总是可以让我获益良多”。
获奖无数
2010 年获赠交大终身讲座教授,他也获得台科大荣誉讲座教授,也是台“中央研究院”院士、美国国家工程院院士以及中国工程院外籍院士的三院院士。
施敏因杰出的教学和研究而获得许多奖项,包括但不限于:
1991 年的 IEEE(电机电子工程师学会)最高荣誉EDS JJ Ebers 奖;
2017年与Gordon E Moore(摩尔定律之父)共同获得IEEE Celebrated Member(尊荣会员)称号;
2021 年有“华人诺贝尔奖”之称的未来科学奖……
此外他还三获“诺贝尔物理学奖”提名。这些奖项都表彰了他对该领域的终身贡献,而他的非凡一生以及对电子、半导体世界的贡献将被铭记和珍惜。