诺奖 ＂选择性失忆”? 存储技术研究总成遗珠

轻薄短小的智能手机已成为我们日常生活中最重要的随身物品，当中的存储容量也越来越大，未来 5G 手机普及，1TB 容量将是标配。在这个小小装置的背后，要感谢当中两大关键技术的发明人，一是 NAND Flash 的发明人日本电子工程学家Masuoka Fujio，另一个则是 NAND Flash 核心技术非挥发性存储（Non-Volatile Memory）的发明者施敏。

施敏发明的非挥发性存储技术，是现今被全球各国视为关键战略物资 NAND Flash 闪存芯片的基础核心，可以说，若没有施敏，手机不可能成为我们随身带着走的“亲密伴侣”，我们也无法人手一支 U 盘，可以随时分享资料，传统底片大企业“柯达”可能也不会走到破产的一天。

图| 施敏 （来源：DeepTech）

然而，施敏在 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 年后在闪存应用的带动下，终究大放异彩，施敏发明的非挥发性存储技术的重要性也不断被提及重视。

施敏，一个出生南京、成长于***、改变人类生活的传奇人物

施敏出生于南京，成长和求学于***，之后在美国斯坦福大学获取电机系博士学位，毕业后进入美国贝尔实验室任职超过 20 年，他对于半导体产业的非凡成就，对比低调朴实的学术气息，绝对是一个传奇人物，施敏也将获 SEMICON China 之邀，于 18 日莅临上海的中国半导体技术大会（CSTIC）发表演讲。

施敏发明的“非挥发性存储 Non-volatile Memory”初始想法居然是来自于“吃蛋糕”，没有 NVM 存储技术，就没有今日的闪存 Flash。

1960 年时代，当时主流的存储技术为磁圈记忆体，但磁圈记忆体的体积大又耗电，拖累计算机的效能表现，那时施敏在贝尔实验室的同事美籍韩裔科学家姜大元先研发出至今仍广泛被应用于集成电路中的金氧半场效电晶体（MOSFET），还不足以取代磁圈记忆体，因为存储的资料无法长期保存于其中。

直到 1967 年的某一天，施敏看到姜大元点了一块蛋糕，他凝视着蛋糕中间的那一层奶油，突然想到为何不在 MOSFET 中间加上一层很薄的金属浮闸层，使得晶体管的闸极由上而下分别为金属、氧化层、金属浮闸层、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。

施敏被层层蛋糕激发了这个理论后，就开始做实验，找出最适合做浮闸的材料，并且由当时任职的贝尔实验室申请专利，全球首个“浮闸式非挥发性存储“Floating-gate Non-volatile Memory”因此诞生，这也是 Flash 的前身基础。

现在听起来这项发明具有划时代的贡献成就，然 1967 年施敏研发出该技术时，并未燃起业界太多火花，可能是还不知道怎么使用，也没人想到之后会成为 Flash 技术的基础，没有 NVM 技术，手机不会这么普及，Flash 更成为全球半导体产业非常重大的技术和应用。

Non-volatile Memory 是一直到 1983 年日本任天堂应用在游戏机中，让游戏玩家在过程中可以在特定点中记录积分，不需要游戏角色战亡后又重新计算，开始被广泛注意。接着，该技术也被用于计算机的 BIOS，让开机速度变快，进入 1990 年代后，消费性电子时代来临，闪存开始大放光彩。

诺奖 "选择性失忆”? 存储技术研究总成遗珠

此外，施敏也撰写半导体物理学界的圣经教科书《半导体元件物理学》(Physics of Semiconductor Devices)，全然源自于他对教学品质的极致要求，他希望教学用的教课书都是他自己亲自写的，足见一人的一生成就，来自于对自己高标准的要求。

图| 《半导体元件物理学》（来源：百度百科）

浮闸非挥发性记忆体自从 1967 年问世至今已经超过 50 年，它是 Flash 芯片的核心技术基础，围绕在我们身边的各式消费性电子装置都是基于该技术而诞生，你或许对施敏的名字感到陌生，但他对于人类生活的影响，远远超过很多知名人士。

如果见过施敏本人，就可以感受到他一生奉献科研产业，但却低调朴实的诚恳个性，以及实事求是的严谨精神。

有人说，诺贝尔奖总是“选择性失忆”，对于有关“memory”技术的发明人都未给予重视，包括 DRAM 芯片的发明人 Robert Dennard、Flash 发明人 Masuoka Fujio，以及施敏，很遗憾他们没有获得过诺贝尔奖提名的机会。

有人认为是因为 DRAM 和 Flash 技术是基于晶体管的发明基础上所进行的创新，而晶体管的发明人已经是诺贝尔奖的得主了，但看看今日 Flash 应用之广，影响人类生活之深远程度，试想，所有“memory”技术相关发明人，若能获得诺贝尔奖的关爱眼神和深入讨论，其实也是实至名归的。