研究与发展之间的距离

12月初的半导体界年度盛会国际电子元件会议(IEEE IEDM)有两篇重要的存储器论文：海力士及东芝发表了4Gb磁性随机存取存储器(MRAM)，用的是90纳米(nm)的制程，由于其使用3D晶体管，每位元面积大幅缩小；另一方面，三星则发表了其8Mb嵌入式MRAM，用的是28纳米的逻辑制程，是较为成熟的商业量产制程。三星这样一家以存储器为主的公司发表新嵌入式存储器产品，当然是志在逻辑代工业务。事实上，嵌入式MRAM已成为了未来半导体代工业务的竞争主轴之一。

MRAM是新兴起的学门自旋电子学(Spintronics)的重要应用之一。自旋电子学使用了电荷以外的特性－自旋－来操控电子元件，整齐排列的自旋就是磁性。以自旋电子学为例，我们看到了现代基础科学研究与商业技术发展关系的改变。过去动辄以半世纪为单位的转换时程，现在压缩为数年。巨磁阻(GMR)的科学现象于1988年发现，1996年已应用于硬盘的读写头，使得磁碟的密度得以大幅跃升。同样的，室温的穿隧磁阻(TMR)90年代初才发现，2005年已用来替代GMR，成为硬盘的新读写头，更进一步提升磁碟的密度，现在更用于半导体，成为MRAM的储存元件。

自旋电子学这词出现不过是20个年头，但现在自旋电子学元件已无所不在，在电脑的硬盘读写头、在手机及汽车的GPS、在汽车及物联网的磁阻传感器等。

在过去，研究与发展之间的距离遥远，国家和企业对于技术的投资多集中于近程的发展；对于较远程的研究，由于与商业量产的关系薄弱且方向发散，大多采多样、少量的分散策略，主要目的只是风险规避。现在研究与发展之间的距离急遽缩短，研究与开发之间连结的能见度大幅提高，国家和企业对于研究与发展的策略已到了需重新思考的时刻。改变研究与发展的资源分配比例，适度的投入几个特定方向的基础科学研发看来是未来产业竞争中较好的研发模式。从IEDM这两篇重量级论文来看，韩、日已然展示了他们新研发策略下的初步成果！