客座講座教授陶元教授訪談

訪問: 李鳴、潘彥銘、莊涵富、鄭勛庭、胡璧合

撰寫: 李鳴、潘彥銘、莊涵富、鄭勛庭

陶元教授與台大課程助教

 

陶元教授於2021年9月回到台灣進行學術休假,並在台大電機系開授「半導體元件與奈米電晶體」(From the Fundamentals of Semiconductor Devices to Nanometer-Dimension CMOS Transistors)課程,由於新冠疫情的關係,歷經簽證取得、飛行、隔離及在台安頓等種種險阻,終於在9月底與台大學生們正式在課堂上見面,此課程吸引台大校內近百位同學選修,同時與陽明交通大學合作開授遠距線上課程,建制公開網站讓校外同學有機會親炙大師的風範,國內外有兩百多位校外同學參與遠距線上課程,同學們對於教科書作者親自現身說法都非常的期待!

陶元教授於1967年取得國立台灣大學的物理學系學士學位,在畢業後出國深造,於1974年取得加州大學柏克萊分校物理學博士學位。

畢業後,1979至1981年,他在Rockwell International Science Center工作,並研究應用於紅外線感測器的II-VI半導體元件,1981年至2001年,他在IBM的矽技術部門工作,擔任元件及製程的經理,並從2001年至今,於加州大學聖地牙哥分校擔任電機與計算機工程教授。

陶元教授於1998年當選為IEEE Fellow。他曾在1999年至 2011年擔任IEEE電子元件期刊(IEEE Electron Device Letters)的總編輯,也曾擔任元件研究會議(Device Research Conference, DRC)與國際電子元件會議(IEEE International Electron Devices Meeting, IEDM)的議程委員,以及超大型積體電路技術研討會(IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits, VLSI)的議程主席。陶元教授發表超過兩百篇技術論文,並擁有14項美國專利,他的重要著作”Fundamentals of Modern VLSi Devices”一書,也在國際上廣泛使用為元件物理課程的教科書,此書由Cambridge University Press於1998年初版,2009年發行第二版,並於2022年發行第三版。

Q : 請問陶老師為何會想加入學界?

A : 2001年才去UCSD當教授,1981-2001(IBM),1979-1981(Rockwell),再之前是在NASA工作了兩年半,會在這麼多地方工作的主要原因是陶教授在大學念的是物理系。在IBM工作的尾聲時,因為IBM知道在美國的大學學界非常缺乏師資,所以當時IBM有一個計畫鼓勵員工提早退休的話,公司就會協助退休員工加入大學並至學校教書,而IBM的員工在退休之後因為知識都還在,所以都能夠勝任,我退休的那年55歲,剛好到達IBM提早退休的最低年齡。

Q : 請問陶老師在國外工作有甚麼比較特別的地方嗎?

A : 國外員工的年齡老闆是不知道的,因為一旦知道的話可能會產生歧視問題,在履歷上通常是不會公開年齡的,只有人事部才會知道年齡等資料,而在台灣的話不只年齡連收入也是公開的。

Q : 陶老師學界業界都待過,有沒有甚麼建議想要給還沒面臨選擇的新鮮人?

A : 業界當然機會多多,陶老師當年從物理轉到電機的原因,就是因為物理幾乎沒有業界,只有學界,機會非常有限,在Rockwell的時候,老師才將研究重心轉為半導體,原本做的是Thermal conductor(不太有工業用處),其實從物理系轉到電機系的方向沒有很困難,也有很多像老師這樣從物理系轉到電機系的學生。

Q : 老師這次為甚麼想要回到台大? 動機是甚麼呢?

A : 第一個原因是休假研究,我在2008年也有到訪過清大,第二次則是2012年在比利時的IMEC,第二個原因就是因為是台大畢業的學生,非常想回饋給這所學校。

Q : 老師這次回台大覺得國外學生跟國內學生差別在哪裡?

A : 最大的差別就是國外的學生發問較為主動,台灣的學生上課不太會問問題,怕問出來會被其他同學judge。

Q : 老師會建議電子領域的同學出國進修嗎?

A : 如果是業界的話其實在台灣就有很多機會了,現在TSMC其實就是一個非常好的選擇,但如果是想要探索一些比較新的東西的話,那出國應該會是比較好的選擇,因為可以看一些在台灣沒有的東西。

Q : 請問老師對未來產業的發展趨勢有甚麼看法?

A : Silicon CMOS其實是可以一直發展下去的,但不見得是device方面,事實上device scaling已經差不多到physical limits了,在繼續下去device本身能improve的有限,當然有些其他材料很早就已經被提出,但到目前為止,還沒有任何材料能打敗silicon CMOS,像III-V族材料,一直到現在都沒做出來,現在回想一下,這些持續冒出來的新option終究無法跟SiO2匹敵,SiO2可以說是上天送給人類的最大禮物。

Q: 老師這一路走來是否也看過很多的題目起起伏伏?

A: III-V族就是一個例子,遇到的問題有兩個方向,一個是實際上的應用,另一個是理論上也有問題。

雖然有些題目做的結果不成功,但其實對學術界和業界還是非常有貢獻的。

Q: 老師是因為甚麼契機想要寫書呢?

A: 其實是Cambridge出版社當時急於找人寫一本VLSI的書,一位日本人將我的名字給Cambridge,後來才跟我接洽。其實是在IBM工作的階段時,下班回家時或週末閒暇之餘寫的,大概從1993年開始,直到1998年才寫完。