從一張病房裡的小桌子，到全球半導體產業的技術現場，魏哲家回望與胡正明教授跨越數十年的緣分。他不只讀過胡教授的研究，更親眼見證可靠性、BSIM與FinFET從學術走向產業，成為推動科技前進的力量。這篇推薦序，寫的不只是敬佩，也是一代半導體先驅留下的深遠影響。
文／魏哲家 台積電董事長暨總裁
今年8月，我到長庚醫院探望胡正明教授。
看到我來訪，胡教授顯得有些驚訝。當時，他正坐在一張小桌子前寫文章。我問他：「在寫什麼？」他告訴我，他正在寫自己的回憶錄。
我忍不住偷偷瞄了一眼，只見紙上密密麻麻，全部都是英文。那一刻，我心裡不禁浮現兩個字：佩服。
佩服他可以用英文寫自己的回憶錄；更令我佩服的是，當時的他尚未完全康復，身形看起來十分消瘦，卻依然雙眼有神、精神抖擻地坐在桌前工作。對一位一生投入研究的學者而言，或許研究與寫作早已不只是「工作」，而是生命的一部分。
我初次聽聞胡教授，是在我還在求學的時候。當年讀到他有關半導體元件可靠性的研究，就知道他在這個領域是世界首屈一指的學者。真正有機會認識他，則是在他加入台積電擔任技術長之後。而他在台積電服務的那三年，為我們日後的技術發展留下了深遠的影響。
一個不得了的班級
現在回想起來，我與胡教授的淵源，其實頗為深遠。
大學二年級時，我修了一門電磁學課，授課老師是吳慶源教授。吳教授正是胡正明教授的大學同班同學。後來我考進交通大學研究所，吳慶源教授又成為我的指導教授。
從交大研究所畢業後，我赴美進入耶魯大學深造。到了耶魯，我的博士指導教授是馬佐平教授，而馬教授竟然也是胡教授的大學同班同學。
等到我從耶魯畢業開始找工作時，第一個面試我的人是蔣尚義博士。巧的是，蔣博士同樣也是胡教授的同班同學。
多年以後，我加入台積電，赫然發現蔣尚義博士當時也在台積電；後來又發現，台積電當時的董事史欽泰博士，也是胡教授的同班同學。
一路走來，從求學到工作，我竟然不斷遇見胡教授當年的同窗。現在回頭看，不得不令人感嘆：那真是一個不得了的班級。一個班級裡走出了這麼多後來對台灣科技與半導體產業具有重要影響的傑出人物，確實令人刮目相看。
那天探望結束，我正準備離開長庚醫院時，胡教授突然叫住我。
他問我：「你可不可以幫我的回憶錄寫序？」
我心裡頓時嘀咕了一下：英文耶！要我用英文替胡教授的回憶錄寫序，這可真是一個莫大的挑戰。
可是看著當時大病初癒的胡教授，這個「不」字實在很難說出口。於是，我答應了。
答應得很乾脆，回到家卻後悔了一陣子。
還好，後來天下文化出版社告訴我，可以用中文寫，我總算鬆了一口氣。更有意思的是，現在還可以用人工智慧幫我整理草稿，連我自己都覺得很驚訝。不過這件事可不是我的發明，是我從祕書李小姐那裡學來的。
從研究走向產業的三項貢獻
為了寫這篇序，我花了一些時間，把胡教授回憶錄的中文稿大致讀了一遍。讀完之後，更加深了我對胡教授在半導體世界的重大貢獻的認識，總括來說可以從三個方面來看。
第一，是他對電晶體可靠性的研究。
「可靠性」這三個字，對一般人來說也許有些抽象，但對半導體與電子產品而言卻極為重要。一個電子元件不只要能夠運作，更重要的是，它必須經得起長時間的使用，仍然能夠安全、穩定地工作。
想像一下，如果今天飛機上的電子元件突然失效，將會帶來多麼嚴重的後果？從這個簡單的例子，便能體會「可靠性」的重要。電子產品之所以能夠安全融入我們的日常、造福大眾，背後全仰賴對元件可靠性的深度了解、精準預測與嚴謹驗證。胡教授深耕此領域多年，特別是針對「熱載子注入效應」（HCI）的研究。這個效應是半導體在微縮化過程中，十分關鍵也最讓人頭痛的可靠性難題。而胡教授正是成功釐清這個物理機制的靈魂人物！其研究成果對半導體元件可靠性的發展產生了深遠且核心的影響。
第二，是他對電晶體模型的重大貢獻，其中最具代表性的就是BSIM。
如果要用最簡單的方式來說明，我認為「模型」就像是晶片設計者與半導體製造者之間的一種共同語言。
晶片設計者必須知道電晶體在不同條件下會如何運作，而製造者也需要有一套準確的方法來描述製程所製造出來的電晶體特性。兩者之間如果沒有一個精確而可靠的溝通媒介，就很難有效地把設計轉化成真正可以製造的產品。胡教授與他的學生開發了BSIM，這套開放的模型成為全球標準，推動了全球半導體產業的快速發展。
目前，世界上絕大部分的半導體產品都是使用BSIM電晶體模型設計的，由此可見其重要性。
至於這些模型究竟如何運作，我就不在這裡班門弄斧了。有興趣的讀者，不妨直接從胡教授的回憶錄中尋找答案。
第三，也是影響極為深遠的一項，就是鰭式場效電晶體（FinFET）。
胡教授在柏克萊加州大學領導團隊投入這項研究。隨著電晶體愈做愈小，傳統平面式電晶體逐漸面臨漏電、功耗等問題。如何讓電晶體尺寸繼續縮小，同時又能有效控制電流，成為半導體技術繼續往前發展必須突破的關鍵。
FinFET的出現，為這個問題提供了一個重要的解決方向。透過三維的電晶體結構，閘極可以更有效地控制電流，降低漏電與功耗，使電晶體得以繼續微縮，讓摩爾定律得以繼續向前推進。
1999年，胡教授領導的柏克萊團隊發明並發展FinFET。2001年，他回到台灣加入台積電，成為台積電首位技術長。在任期間，他參與台積電先進技術策略的制定與發展。
幾年之後，當半導體產業真正走到傳統平面式電晶體的極限，FinFET的價值開始全面展現。台積電的16奈米FinFET製程於2013年完成可靠性驗證，並於隔年進入量產。此後超過十年，FinFET成為先進半導體製程極為關鍵的電晶體架構，廣泛應用於智慧型手機、高效能運算以及今天的人工智慧晶片。
胡教授的研究與發明，絕對不只是學術上的成就。從可靠性、BSIM，到FinFET，這三項工作橫跨了半導體產業極為重要的三個層面：如何讓電晶體可靠運作、如何精確設計並製造晶片，以及如何讓電晶體繼續縮小、讓半導體技術持續向前。
專業之外的寬廣視野
讀完胡教授的回憶錄，我更加佩服他的學問與成就。他看事情的深度與廣度，也讓我印象深刻。
胡教授並不只是一位在半導體專業領域有卓越成就的學者。他對產業、社會，乃至於國家的發展，都有自己的觀察與思考。
譬如，當電子產業在台灣的發展愈來愈蓬勃，這對一個國家而言究竟意味著什麼？我們應該如何看待這樣的發展？又應該如何面對它所帶來的機會與可能的問題？對這些超越半導體技術本身的議題，胡教授在回憶錄中也提出了許多值得深思的看法與建議。
這一點尤其令我敬佩。
一位學者能夠在自己的專業領域做到世界頂尖，已經非常難得；更難得的是，胡教授並沒有把自己的視野局限在實驗室、電晶體或半導體技術之中。他能夠從科技看到產業，從產業看到社會，再從社會思考一個國家未來應該如何發展。
因此，讀完這本回憶錄，我所看到的，不只是一位傑出的半導體研究者，更是一位有深度、有廣度、有內涵，而且對產業、社會與國家發展都有自己獨到見解的學者。
能夠受邀為胡教授的回憶錄寫序，我感到非常榮幸。
仔細想來，我甚至覺得，自己或許恰好是一個很適合來談胡教授對半導體產業貢獻的人。
年輕時，我是讀著胡教授論文的「學生輩」；從大學、研究所，到赴美留學與後來的職業生涯，我一次次地與胡教授當年的同班同學相遇。他們有的是我的老師，有的是我的指導教授，有的是第一位面試我的人，也有人後來成為我在台積電共同工作的夥伴。
我在台積電服務期間，親眼見證胡教授早年的研究與構想，如何一步一步從學術世界走進半導體製造，成為產業真正應用的技術。我不只是從論文裡知道胡正明教授，也不只是從他的回憶錄裡認識他的成就。我有幸站在半導體產業發展的現場，親眼看見他所播下的種子，經過多年之後開花結果。
從這個角度來說，我確實是一個非常幸運的見證者。
今年8月，在長庚醫院那張小小的桌子前，我看到身體十分消瘦的胡教授，仍然低著頭，一個字、一個字，用英文寫著自己的一生。
當時我心裡想到的是「佩服」。
今天寫完這篇序，我心裡仍然是這兩個字。
佩服一位學者一生對知識的追求；佩服他的研究不只留在論文裡，而是真正改變了半導體產業；也佩服他在專業之外，始終以更寬廣的視野思考產業、社會，以及台灣未來的發展。
而我也深感幸運，在自己的求學與職業生涯中，能夠與胡教授以及他那一代傑出的半導體先驅有如此深的淵源。
我有幸讀過他的研究，有幸與他的同儕相遇，更有幸親眼見證他的發明從學術走向產業，成為推動半導體世界前進的力量。
能為胡正明教授的回憶錄作序，於我而言，其實不只是榮幸，更讓一段跨越數十年的因緣得以圓滿。
