我的老師 李嗣涔教授

林浩雄

李嗣涔校長在2019年10月榮退。回想第一次與李嗣涔教授見面是在李教授初到本系任職的1982暑假。當時我在系裡擔任講師教職,同時也是博士班二年級的研究生。在那個暑假我和學弟楊賜麟(後來在交大電物系教授退休)正在裝設自製的液態磊晶系統。還記得李教授進來後,一起看了剛剛請師傅做好的石墨拉槽。後來又看了一下我的碩士論文,評論一下我的結果。隔幾天,李教授也送給了我一本他的博士論文。自此開始和李教授一起進行化合物半導體的研究工作。在我的原指導教授邱雲磊教授回到美國佛羅里達大學任職後,正式請李教授指導博士論文。畢業後,還是繼續在系上和李教授一起進行了相當長的研究工作。很幸運地有這樣的機會從李教授身上觀察與學習他的研究方法與態度。一轉眼竟然已經過了三十七個年頭。

上圖: 年輕時代的李教授。拍攝於1986-1987年間。由右至左為王維新教授、劉乃誠教授、曹恆偉教授、張進福系主任、李嗣涔教授、黃錫九先生、吳炎培教授、吳建平教授、楊武純教授以及筆者。(黃錫九先生孤身隨軍來台,在系裡任職工友多年,解嚴開放探親後,決定退休回鄉。臨別在活動中心宴請系內同仁後留影。)

記得李教授剛回國的初期,先他數年回國的李琳山教授就對李教授非常地推崇;李琳山教授是李校長大學同學;從當年本系大學部同學會的刊物看到李琳山教授的文章,提到在他們大學年代最難的課程是電機機械,大家都弄不懂馬達、發電機到底是如何轉動,唯獨李校長弄得清楚這些機械的轉動。同學們都去請教他。在李校長的榮退餐會上,近四十年後,又再度聽到李琳山教授同樣的敘述,歷歷如繪。李教授大學畢業後到Stanford大學攻讀博士,他的指導教授Prof. Pearson是silicon solar cell的發明人。之後在許多場合,與李教授的同門師兄Prof. Jim Harris、鄭克勇教授、洪育民博士等師長會面時,一提起李教授,他們都會提起Pearson教授在李教授通過博士資格考試後,通知他們說他收到了一個最好的研究生。

在看過李琳山教授的文章後不久,也看到李校長在大學部學會刊物上撰文。內容細節已經大都忘了,然而最深刻印象的一句話是:實驗(實證)是科學之母。這是李教授自己的研究觀點。所謂盡信書不如無書,但研究者還是要有判斷的依恃,就是實證,特別是自己的實證。另外還有一次在閒聊的過程中,邱雲磊教授曾問李教授自己的最強的是甚麼?李教授當時的答覆是modeling(指物理模型的建立)。在往後和李教授一起進行研究的過程中,可以看到實驗結果與物理模型的實踐。特別是後者往往超出我的想像之外。在早期雙異質接面電晶體的研究中,我們完成的電晶體具有怪異的特性(現今稱為blocking/reach through現象)。實驗了兩次得到相同的結果之後,經過一段時間,李教授提出了解釋異質接面電晶體傳導電流的模型。這篇論文給予異質接面電晶體的電壓電流特性一個完整的解釋,為異質接面電晶體的元件設計建立了理論基礎;這種電晶體廣泛用於手機功率放大器中。跟李教授做實驗另一個深刻的印象是他的腦筋一直在轉動,隨時會想到簡單、直接、令人出乎意料的方式來進行實驗。記得當時我們在進行雷射二極體的製作時,要怎麼確認雷射是否達到震盪,當時李教授就直接把夜視鏡(image finder) 湊在單光儀的出口在暗房中,用肉眼辦視夜視鏡幕屏上的影像以確認雷射震盪的縱模發光。之後才買矽偵測二極體來量測雷射的光譜。當時李教授一有想法就會跑到實驗室來和我們討論。我們有了新的現象也會到他的研究室去找他到實驗室來看。我們的討論不只是實驗研究的工作。他看到新的事物也會告訴我們。電腦病毒、混沌理論、碎形這些新知都是在八十年代初期從李教授那邊聽來的。當時系裡面也已經有了午餐會談,李教授還曾在午餐會談中報告演講碎形。對於系館空間,李校長每次都會建議在空曠處擺放沙發,提供隨時討論想法、交流知識的地方。後來主管同仁就在電機二館一樓安排了幾處這樣的設置。

李教授剛回來的那個暑假,去找他的時候,看他都是伏案在活頁紙上振筆疾書。這些活頁紙後來影印裝訂成冊,成為新學期開課的講義。李教授一回來就開授半導體元件物理與固態物理。當時我已經是博士生了,之前已經上過這些課,但在暑假期間已經聽他講過一些元件物理的概念,於是開學後就特別去旁聽元件物理的課程。李教授的上課內容特別對於載子動力學加以說明,之後對於Shockley少數載子的擴散電流就茅塞頓開了。這個講義到了1995年時,在管傑雄教授與孫台平校長(李校長的博士生;現任南開大學校長)的協助之下,由三民書局出版。其他的課程包括固態物理一、二、非晶矽氫、光電半導體技術。諸多課程都非常地精彩。一直到李教授借調到國防部後,才漸漸把這些課程換給較年輕的同仁來開授。

 

上圖: 李教授近四十年前執教的半導體元件物理的課程大綱與部分手寫講義內容。

除了研究之外,李教授剛回來的時候也提到好幾次他在Stanford大學上電子學課程的經驗。老師在課堂上實際拿電晶體加以測試取得電晶體的特性曲線,就直接用這個曲線進行放大器的偏壓設計、小信號分析,取得結果。然後隨即直接用該電晶體接成電路,直接量測實驗結果進行驗證。之後不久,當時的陳俊雄系主任委請李教授修訂電路與電子實驗的課程。李教授就召集已故的詹國禎教授、曹恆偉教授以及我來進行講義的設計與編寫,以及安排實驗室的儀器設備。基本上就按照李教授的方式,讓學生能夠獲得手中電子元件的特性,再依照量到的特性來設計實驗的電路,再與實驗結果驗證比對。最初使用曲線尋跡器(curve tracer)來獲取電晶體的電壓電流特性。後來曹恆偉教授還購買了HP的參數分析儀來量測電晶體與二極體的特性。這是當時最先進的元件量測設備。修課的同學在助教的協助下,量取他的元件的特性,然後用畫圖機(plotter)畫出元件特性,再用量得的元件特性參數來設計電路。最後再用示波器、電錶量測結果,並與設計相互驗證。之後又陸續添加一些LCR量測儀器,讓進行實驗的同學能夠迅速實際量測多種元件的特性。去年劉志文主任、吳安宇所長發起電子學、電路學實驗的檢討與更新時,我也忝列討論會議。看到有些實驗內容還是當初的架構。

李校長在我的眼中是一位樂觀積極進取、捲起袖子跟我們一起工作的指導老師。李教授後來跟隨孫震校長借調到國防部,回校後擔任教務長、校長等重要職務;然而回到系裡的,覺得他還是和年輕時代一樣那麼熟悉。當他剛從教務長卸職時,有一天接到他的電話,問我實驗室樓地板承重的設計。我趕緊問在業界任職的學生有關無塵室設計的規格回報。原來是系裡有同仁委請李校長協助進行明達館內部的實驗室規劃設計。後來再一次看到李校長在校長一職卸任後,又有系裡主管同仁委請李校長擔任課程調整的任務,李校長也當即找了李琳山教授兩個人開始積極協調同仁、開多次會議討論課程調整的細節。這讓我想起了年輕時捲起袖子在實驗室開始搬儀器安裝進行工作的李教授。經過這麼多年、這麼多的經歷,沒有架子、積極實作的精神,一直沒有改變。李校長擔任要職,這許多年來,他的研究工作還是積極地進行,每年還是固定會邀請我參與研究生口試。從量子點、量子環、奈米孔洞紅外線光源、二維材料等題目與時俱進。在口試的場合,從問答討論中,可以看出李校長還是一樣在研究中扮演積極的角色,發揮他的modeling。即便是在校長公務繁忙也是一樣。2009年七月,李校長在會議中病倒入院手術,當天早上參加他的碩士研究生口試,才知道還有一位研究生因為李校長公務太忙還來不及改完他的碩士論文稿,尚未口試。回想當年他改稿的情形,認知到他非凡的多工能力。

李教授還有一項長達數十年的研究:他在陳履安先生擔任國科會主委的時候,因陳主委的徵求開始研究氣功、特異功能。早期我曾經協助李教授進行一些電路方面的工作,後來因為研究教學較為繁忙,就沒再參與了。李教授在這方面的研究在競選校長的過程中受到了一些質疑停頓了一段時間。多年前,李校長剛開始這方面研究的時候,曾經以臨時獲知、立即報名加入、最後一個報告的方式參與了崔玖教授的中醫研討會。還記得他當天從研討會回來之後,興奮地告訴我們過程的熱忱與投入。這個主題或有爭議與質疑,然而這正是研究與探索的本質與內容,李校長不變是他的實證以及樂觀與希望。路漫漫其脩遠兮,相信李校長必然會持續積極探索這個神秘的世界。期待他的分享與討論;或許在電機系館的沙發角落。

上圖: 2002年李教授主持國際研討會之照片。

上圖: 2004年李教授參與明達館捐贈儀式。

上圖: 李校長在電資學院電機學群畢業典禮中為畢業生撥穗。

林浩雄,1985本校電機博士,現為本校電機系教授。