從玻璃之城走出的科學家──獨家專訪史丹福大學電機工程系終身教授、台積電首席科學家黃漢森博士

「在港大求學時期最難忘、最有收穫的事便是住宿舍,所有關於人際關係的經驗都是在住宿生活中學到的。」現任美國史丹福大學工程學院教授及台積電首席科學家黃漢森教授說。

1982年黃漢森教授獲得香港大學理學士(榮譽)學位後負笈美國,後獲石溪紐約州立大學(The State University of New York at Stony Brook)理科碩士及理海大學(Lehigh University)哲學博士,並獲法國格勒諾布爾理工學院頒授名譽博士學位,2022年獲母校香港大學頒授名譽大學院士銜。

黃漢森教授(左一)2022年獲母校香港大學頒贈名譽大學院士銜。左起依序是:黃漢森教授、張添珞女士、程介明教授、校務委員會主席王沛詩女士、副校監李國寶爵士、校長張翔教授、鄭志剛博士及Jill Gallie女士。(圖片:香港大學提供)
黃漢森教授(左一)2022年獲母校香港大學頒贈名譽大學院士銜。左起依序是:黃漢森教授、張添珞女士、程介明教授、校務委員會主席王沛詩女士、副校監李國寶爵士、校長張翔教授、鄭志剛博士及Jill Gallie女士。(圖片:香港大學提供)

副校監李國寶爵士(右)向黃漢森教授(左)頒授大學名譽院士。(圖片:香港大學提供)
副校監李國寶爵士(右)向黃漢森教授(左)頒授大學名譽院士。(圖片:香港大學提供)

在全球熱門半導體行業佔有重要地位的黃漢森教授,就讀九龍聖約瑟及喇沙中學時對數理就非常有興趣,成績優異的他並沒有像一般人選擇就讀分數較高的醫或物理,「我覺得讀物理的人都非常優秀,真的是做科學家那種人」,於是選了他覺得相對容易的電機工程。「當時香港大學最難進入的科系是土木工程,那個年代的土木工程系畢業生畢業之後幾乎都進了工務局做公務員,生活穩定。」黃教授回憶,「電機工程較為冷門,當時香港還沒有地下鐵,於是電機工程較為人熟知的工作領域便是維修電梯。」他笑說,「所以當時成績優異的學生都選了土木工程。」

難忘港大舍堂文化

在港大求學時期的他,認為最難忘、最有收穫的經歷便是住宿舍。「所有關於人際關係的處理,包括團隊合作、追求卓越、從失敗中學習、包容不同意見、對他人表現出同情心……這些寶貴經驗都是在住宿生活中學到的。」當年的利瑪竇堂(Ricci Hall)可容納120位宿生,聚集了喇沙、九華、拔萃、聖保羅等名校菁英,知名宿友包括高他兩屆後來做了運輸及房屋局局長的陳帆。

利瑪竇堂是香港大學現存歷史最悠久的男生宿舍,曾於1990及2015年翻新。(香港大學網站)
利瑪竇堂是香港大學現存歷史最悠久的男生宿舍,曾於1990及2015年翻新。(香港大學網站)

「在這個智能手機和互聯網的時代,很難想像當年120位宿生如何共享僅有的4條電話線。畢業快40年了,我還記得大家分享那用電飯煲做出來的美味宵夜。」相較於中學時上課、下課、考試跟其他人爭考第一的單純生活,黃教授憶述「進入大學之後最大的體會是,以前以為自己好叻,原來唔係。」他笑說,「進港大之後才知,原來同學個個都好犀利,不是只會讀書,彈琴、唱歌、曲棍球、踢波……十八般武藝樣樣精通。」

Ricci Hall豐富多采的住宿生活。(Ricci Hall IG)
Ricci Hall豐富多采的住宿生活。(Ricci Hall IG)

「那個年代讀電機工程的學生語文普遍一般,但我預科考試唯一拿到A的科目就是英文。」就讀喇沙中學時還曾獲得英文作文比賽獎項的他笑言,「或許當年入錯系,如果當年讀英文系,我現在可能會是一位英文作家或英文教授。」直至今日黃教授還跟當年就讀九龍聖約瑟的英文老師戚道興有聯絡,「近年回香港都會約老師見面飲茶。我最感動的是,老師居然還保存着當年我和另一位同學送給他的書To Sir, with Love。多年來,戚老師不僅止保存這本書,還會翻閱,有不認識的生字還會去查。」戚老師的認真、好學令他由衷敬佩。

無私分享相互提攜

2022年剛去世的港大校友羅啟銳編劇、其妻張婉婷導演的《玻璃之城》電影中,描述住宿生唱歌等活動情節讓他有很大感觸。「我那一屆電機工程班上有70個學生,其中只有一個女生──馬思寧」,馬思寧就跟電影女主角一樣住隔壁的何東夫人紀念堂(Lady Ho Tung Hall)。「這位唯一的女同學對我們全班有很大的貢獻,因為班上其他69個男生全靠她字跡工整的筆記才順利畢業。」他也記得還有另外一位住在聖約翰學院(St. John’s College)的同學,「我們上課總是遲到,但完全不影響我們分享他們部分的作業和實驗室報告。這兩位同學現在都已經成為教授了。」他笑說。

黃教授憶述昔日在港大快樂的校園生活,彷彿回到年輕時,笑得開懷。
黃教授憶述昔日在港大快樂的校園生活,彷彿回到年輕時,笑得開懷。

黃教授回憶,當年港大有不少傑出、怪異的學生,他記得宿舍有位就讀醫學院的同學,每看完一科考試科目就燒了該科筆記,讓他對這位同學過目不忘的功力感到佩服,也臣服於他破釜沈舟的決心。就讀港大時期除了尚稱勉強可應付的功課,印象深刻的還有無聊至極的暑期實習,以及擔任工程學院學生代表的經歷,「那年工程學院院長鄭耀宗提議,將一年一度大考次數增加,當時香港大學學生會民調結果是同學擔心考試增多會使學生活動萎縮,不利全人教育,考試時間的安排也引發爭議,因此反對學校當局的安排。」

感念恩師引導啟發

在港大求學時期,另有兩件事讓他印象深刻,一是大二時的論文,因寫得太好遭到教授質疑他是否抄襲;其二是大學最後一年跟隨當時香港大學電子工程系主任,後升任工程學院院長的鄭耀宗教授進行微電子領域研究。鄭教授是最早期研究微電子領域的專家,尤其擅長MOS系統,他發明的摻氯化氫硅氧化技術,讓MOS電子元件的可靠性及品質得以提升。

「在港大最後一年的研究項目,我提議製造積體電路(IC)。當時,Carver Mead 和 Lynn Conway 徹底改變了現代IC設計的書剛剛出版,因為這本書,我對用書中描述的方法設計製造自己的 IC 興致勃勃。當時,港大沒有人製造過電晶體(transistor),更不用說用 10 到 20 個電晶體構建積體電路了。事後回頭看,我當時野心真的太大了。但鄭教授並沒有勸阻我,他只是默默支持、引導着我。」

黃教授當年帶着這兩本──一本來自利瑪竇堂,一本來自香港大學工程學會的學生名錄赴美,「翻開書頁,總是勾起我在港大生活的美好回憶。」他說。(圖片:黃漢森教授提供)
黃教授當年帶着這兩本──一本來自利瑪竇堂,一本來自香港大學工程學會的學生名錄赴美,「翻開書頁,總是勾起我在港大生活的美好回憶。」他說。(圖片:黃漢森教授提供)

「這個過程讓我有機會做班上大多數本科生沒有機會做的事,在實驗室中嘗試各種未經事先設計好的實驗。我必須自己計劃整個晶片製造過程,通過閱讀書籍、研究論文和詢問實驗室工作人員找到解決技術問題的方法。由於我是第一個做這些晶片製造過程的學生,所以沒有既定的程序,一切都是『首次』完成。」

黃漢森教授也因此得以親眼見證港大晶片實驗室從無到有的草創過程,「當時另一位具有豐富實戰經驗的教授盧漢波,更帶領我一個步驟一個步驟學習及研究半導體原子粒。」這些經歷對他影響深遠。直至今日他仍非常感謝教授們當年敢於放手讓他嘗試,從旁引導他在研究領域摸索前進的過程,雖然他當時想研究的東西最終並未完成,但團隊卻做出了香港大學第一顆原子粒!「我永遠感激鄭教授開闊了我的視野,給了我學習失敗和成功的機會。」

黃教授便是在這棟Redmond Building(現已改名為任白樓)底層的實驗室開啟了半導體研究生涯。(香港大學網站)
黃教授便是在這棟Redmond Building(現已改名為任白樓)底層的實驗室開啟了半導體研究生涯。(香港大學網站)

赴美深化科研之路

港大畢業後,個性不喜沈悶,喜歡新奇事物的黃教授自忖,做研究發現新事物比起朝九晚五當打工仔應該更適合自己,加上當時美國多數大學均提供獎學金,在那個沒有太多香港人赴美求學的年代,他在大學最後一年便申請了美國的學校,「我還記得當年跟6個不同科系的同學,一起從港島出發,搭船、轉火車,山長水遠一路去中大考GRE。」黃教授笑着回憶。

港大畢業後,黃教授負笈美國紐約州立大學石溪分校(The State University of New York at Stony Brook)繼續鑽研半導體,本想在這所擁有諾貝爾獎得主楊振寧的著名公立研究型大學一路讀完博士,但因他原本想跟隨研究的指導教授快退休,於是在取得理科碩士學位後,便在鄭耀宗教授的介紹下,轉往賓夕法尼亞州伯利恆以工程科學著稱的理海大學(Lehigh University)就讀。這所先後有680位教授及校友被授予諾貝爾獎、普立茲獎、富布賴特獎學金,及成為美國藝術與科學院院士和美國國家科學院院士等殊榮的大學,當時電子相關科系雖不著名,但卻有幾位相當傑出的半導體領域教授在此任教。

黃教授攻讀博士學位的理海大學校園。(圖片:黃漢森教授提供)
黃教授攻讀博士學位的理海大學校園。(圖片:黃漢森教授提供)

其中2022年4月剛以圖像傳感技術獲頒Emmy Award(艾美獎)的Marvin White教授,就是黃教授博士學位的指導教授,對黃教授來說最是影響深遠,「他的發明影響無遠弗屆,以我們每天都在使用的手機為例,他發明的那條電子線路可以讓相機在極微弱的光線下都可以拍到清晰的照片。」

鄭耀宗及Marvin White教授這兩位教授在從事教職前,均曾在業界從事研究工作,Marvin White教授曾任職西屋電氣(Westinghouse Electric)公司20年,並曾在國家科學基金會和海軍研究實驗室任職,他撰寫或與人合著了 300 多篇技術論文,並擁有 27 項美國專利。「他們的做事方式影響了我一生的職涯,讓我領悟到知識不應該只是理論更應重視如何應用,在將知識理論轉化為企業可予以應用的事物時,其間的溝通聯繫必不可少。」

黃漢森教授專訪 2-1

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黃漢森教授簡介

香港大學理學士,石溪紐約州立大學理科碩士及理海大學哲學博士,曾獲母校香港大學頒授名譽大學院士、法國格勒諾布爾理工學院頒授名譽博士學位。曾任香港科技大學、北京大學、中國科學院及國立交通大學客席及名譽教授,香港理工大學應用物理學系納米電子學客席講座教授,及法國納米科學基金會客席卓越教授。現任史丹福大學工程學院Willard R. and Inez Kerr Bell 講座教授。

黃漢森教授是世界知名納米科技專家,精於納米技術、納米電子學及半導體技術,研究重點在將科學上的新發現轉化為實用技術。曾獲擔任院士的美國電子電機工程師學會之電子元件學會頒發最高榮譽J J Ebers 獎,及美國電子電機工程師學會之 Andrew S. Grove獎,表彰其對電子元件的貢獻。

2004年加入史丹福大學擔任電機工程教授。1988至2004年,任職IBM TJ 屈臣研究中心,專責產品生產技術前期研究。2018至2020年,在全球最大半導體公司台積電(TSMC)擔任副總經理,負責技術研究,2020 年 4 月 1 日擔任特聘顧問,並獲委任為公司首席科學家一職迄今。

本社編輯部