諾獎 「遺珠」——NAND Flash核心技術發明人赴滬演講

輕薄短小的智能手機已成為我們日常生活中最重要的隨身物品，當中的存儲容量也越來越大，未來 5G 手機普及，1TB 容量將是標配。在這個小小裝置的背後，要感謝當中兩大關鍵技術的發明人，一是 NAND Flash 的發明人日本電子工程學家 Masuoka Fujio，另一個則是 NAND Flash 核心技術非揮發性存儲（Non-Volatile Memory）的發明者施敏。

施敏發明的非揮發性存儲技術，是現今被全球各國視為關鍵戰略物資 NAND Flash 快閃記憶體晶元的基礎核心，可以說，若沒有施敏，手機不可能成為我們隨身帶著走的「親密伴侶」，我們也無法人手一支 U 盤，可以隨時分享資料，傳統底片大企業「柯達」可能也不會走到破產的一天。

圖| 施敏 （來源：DeepTech）

然而，施敏在 1967 年提出該技術時，在業界沒有掀起太大漣漪，但好技術終究不寂寞，30 年後在快閃記憶體應用的帶動下，終究大放異彩，施敏發明的非揮發性存儲技術的重要性也不斷被提及重視。

施敏，一個出生南京、成長於台灣、改變人類生活的傳奇人物

施敏出生於南京，成長和求學於台灣，之後在美國斯坦福大學獲取電機系博士學位，畢業後進入美國貝爾實驗室任職超過 20 年，他對於半導體產業的非凡成就，對比低調樸實的學術氣息，絕對是一個傳奇人物，施敏也將獲 SEMICON China 之邀，於 18 日蒞臨上海的中國半導體技術大會（CSTIC）發表演講。

施敏發明的「非揮發性存儲 Non-volatile Memory」初始想法居然是來自於「吃蛋糕」，沒有 NVM 存儲技術，就沒有今日的快閃記憶體 Flash。

1960 年時代，當時主流的存儲技術為磁圈記憶體，但磁圈記憶體的體積大又耗電，拖累計算機的效能表現，那時施敏在貝爾實驗室的同事美籍韓裔科學家姜大元先研發出至今仍廣泛被應用於集成電路中的金氧半場效電晶體（MOSFET），還不足以取代磁圈記憶體，因為存儲的資料無法長期保存於其中。

直到 1967 年的某一天，施敏看到姜大元點了一塊蛋糕，他凝視著蛋糕中間的那一層奶油，突然想到為何不在 MOSFET 中間加上一層很薄的金屬浮閘層，使得晶體管的閘極由上而下分別為金屬、氧化層、金屬浮閘層、一層較薄的氧化層，以及最下面的半導體，而中間的金屬層因為上、下都是絕緣的氧化層，在施加電壓時，可以將電子吸進去保存，改變電路的導通性，而這層金屬的上、下都是絕緣體，如果不再度施加反向電壓的話，電荷會一直保存在裡面，斷電後資料也不會消失。

施敏被層層蛋糕激發了這個理論後，就開始做實驗，找出最適合做浮閘的材料，並且由當時任職的貝爾實驗室申請專利，全球首個「浮閘式非揮發性存儲「Floating-gate Non-volatile Memory」因此誕生，這也是 Flash 的前身基礎。

現在聽起來這項發明具有劃時代的貢獻成就，然 1967 年施敏研發出該技術時，並未燃起業界太多火花，可能是還不知道怎麼使用，也沒人想到之後會成為 Flash 技術的基礎，沒有 NVM 技術，手機不會這麼普及，Flash 更成為全球半導體產業非常重大的技術和應用。

Non-volatile Memory 是一直到 1983 年日本任天堂應用在遊戲機中，讓遊戲玩家在過程中可以在特定點中記錄積分，不需要遊戲角色戰亡後又重新計算，開始被廣泛注意。接著，該技術也被用於計算機的 BIOS，讓開機速度變快，進入 1990 年代後，消費性電子時代來臨，快閃記憶體開始大放光彩。

諾獎 "選擇性失憶」? 存儲技術研究總成遺珠

此外，施敏也撰寫半導體物理學界的聖經教科書《半導體元件物理學》(Physics of Semiconductor Devices)，全然源自於他對教學品質的極致要求，他希望教學用的教課書都是他自己親自寫的，足見一人的一生成就，來自於對自己高標準的要求。

圖| 《半導體元件物理學》（來源：百度百科）

浮閘非揮發性記憶體自從 1967 年問世至今已經超過 50 年，它是 Flash 晶元的核心技術基礎，圍繞在我們身邊的各式消費性電子裝置都是基於該技術而誕生，你或許對施敏的名字感到陌生，但他對於人類生活的影響，遠遠超過很多知名人士。

如果見過施敏本人，就可以感受到他一生奉獻科研產業，但卻低調樸實的誠懇個性，以及實事求是的嚴謹精神。

有人說，諾貝爾獎總是「選擇性失憶」，對於有關「memory」技術的發明人都未給予重視，包括 DRAM 晶元的發明人 Robert Dennard、Flash 發明人 Masuoka Fujio，以及施敏，很遺憾他們沒有獲得過諾貝爾獎提名的機會。

有人認為是因為 DRAM 和 Flash 技術是基於晶體管的發明基礎上所進行的創新，而晶體管的發明人已經是諾貝爾獎的得主了，但看看今日 Flash 應用之廣，影響人類生活之深遠程度，試想，所有「memory」技術相關發明人，若能獲得諾貝爾獎的關愛眼神和深入討論，其實也是實至名歸的。

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