Οι στάχτες του Chih-Tang Sah, του θρυλικού επιστήμονα πίσω από τις εφευρέσεις που αποτελούν τη βάση σχεδόν όλων των σύγχρονων τσιπ ημιαγωγών, ταξίδεψαν από τις ΗΠΑ στην πατρίδα των προγόνων του, την επαρχία Φουτζιάν της νοτιοανατολικής Κίνας, για την τελική τους ταφή. Η πρόταση του Sah και του συνεργάτη του, Frank Wanlass, για τους τρανζίστορ συμπληρωματικού μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού (CMOS) έθεσε τις βάσεις για την ανάπτυξη ολοκληρωμένων κυκλωμάτων χαμηλής κατανάλωσης και ουσιαστικά γέννησε τη σύγχρονη βιομηχανία ημιαγωγών.
Μέχρι το 2011, περίπου το 99% των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ημιαγωγών, δηλαδή των τσιπ, κατασκευάζονταν με τεχνολογία CMOS. Η κληρονομιά του Sah είναι παρούσα σε μια τεράστια γκάμα τεχνολογιών, από ψηφιακά κυκλώματα λογικής, μνήμες, smartphones, υπολογιστές, αεροδιαστημικό εξοπλισμό, μέχρι και τσιπ τεχνητής νοημοσύνης. Αυτό περιλαμβάνει και την κατασκευή προηγμένων τσιπ που έχουν γίνει σημείο τριβής στις σχέσεις Κίνας-ΗΠΑ, όπως τα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης H200 της Nvidia.
Ο Sah, ο οποίος γεννήθηκε στο Πεκίνο, απεβίωσε “ειρηνικά” στις Ηνωμένες Πολιτείες στις 5 Ιουλίου, σε ηλικία 92 ετών, όπως ανακοίνωσε το Πανεπιστήμιο Xiamen, όπου ο διάσημος φυσικός διατελούσε επίτιμος καθηγητής. Οι στάχτες του Sah και της αείμνηστης συζύγου του, Linda Su-Nan Chang Sah, θάφτηκαν στις 27 Νοεμβρίου στο Πολιτιστικό Μνημειακό Πάρκο Sanshan στην Fuzhou, πρωτεύουσα της Φουτζιάν. Η πράξη αυτή έγινε σύμφωνα με τις τελευταίες τους επιθυμίες, όπως ανέφερε η κρατική εφημερίδα Strait Metropolitan Post της Fuzhou.
Ο Sah ανήκει σε μια ευυπόληπτη οικογένεια της Φουτζιάν, η οποία ανέδειξε πολλούς διακεκριμένους ανθρώπους ανά τους αιώνες, καλλιτέχνες, ναυάρχους και ακαδημαϊκούς. Το 1937, ο πατέρας του Sah, Pen-Tung Sah, ανέλαβε πρώτος πρόεδρος του νεοεθνικοποιημένου Πανεπιστημίου Xiamen στη Φουτζιάν, γεγονός που οδήγησε την οικογένεια στην επαρχία καταγωγής του. Η μητέρα του, Huang Shu-Shen Sah, ήταν Ολυμπιονίκης της Κίνας σε αγωνίσματα στίβου.
Το 1947, επινοήθηκε το τρανζίστορ – μια συσκευή ημιαγωγών που ενισχύει ή αλλάζει τη ροή ρεύματος και σημάτων και αποτελεί δομικό στοιχείο των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων – από τους Αμερικανούς φυσικούς William Shockley, John Bardeen και Walter Brattain. Το 1949, ο Sah μετακόμισε στις ΗΠΑ μαζί με τον μικρότερο αδελφό του, Chih-Han Sah, για να σπουδάσει στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις Ουρμπάνα-Σαμπέιν (UIUC), όπου απέκτησε δύο πτυχία το 1953, στη ηλεκτρολογία και τη μηχανική φυσική. Ολοκλήρωσε τη διδακτορική του διατριβή στο Πανεπιστήμιο Stanford το 1956 και την ίδια χρονιά προσλήφθηκε από τον Shockley στο εργαστήριο ημιαγωγών του, όπου εργάστηκε για τρία χρόνια. Σε άρθρο του το 1988, ο Sah αναγνώρισε στους Shockley και Bardeen την συμβολή τους στη διδασκαλία της φυσικής των τρανζίστορ.
Από το 1959 έως το 1964, ο Sah εργάστηκε στο ερευνητικό και αναπτυξιακό εργαστήριο της Fairchild Semiconductor Corporation στην Καλιφόρνια, όπου βοήθησε στη συγκρότηση και διαχείριση μιας ομάδας 64 ατόμων, ειδικευμένων στη φυσική και την τεχνολογία τρανζίστορ. Η ομάδα αυτή εργάστηκε στην ανάπτυξη τεχνολογίας παραγωγής για την πρώτη γενιά ολοκληρωμένων κυκλωμάτων πυριτίου. Ένα από τα άτομα που προσέλαβε ο Sah, ο Αμερικανός ηλεκτρολόγος μηχανικός Frank Wanlass, σύλληψε την ιδέα για το τρανζίστορ CMOS λίγους μήνες μετά την ένταξή του στην Fairchild Semiconductor. Το 1963, οι Wanlass και Sah παρουσίασαν την τεχνολογία CMOS στον κόσμο σε μια ερευνητική εργασία στην Διεθνή Διάσκεψη Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Στερεάς Κατάστασης.
Η τεχνολογία CMOS βασίστηκε στο προγενέστερο τρανζίστορ πεδίου μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού (MOSFET), το οποίο άνοιξε τον δρόμο για τη σμίκρυνση και τη μαζική παραγωγή τρανζίστορ. Τα τρανζίστορ CMOS αποτελούνται από ένα τρανζίστορ τύπου N, κατασκευασμένο με υλικά ημιαγωγών με πλεόνασμα ηλεκτρονίων, και ένα τρανζίστορ τύπου P – κατασκευασμένο με υλικά με πλεόνασμα θετικά φορτισμένων “οπών”. Αυτά τα συμπληρωματικά τρανζίστορ συνεργάζονται για την εκτέλεση λογικών λειτουργιών. Χρησιμοποιώντας δύο τύπους τρανζίστορ για να περιορίσει την κατανάλωση ενέργειας ενός κυκλώματος, η τεχνολογία CMOS είχε το πλεονέκτημα ταχύτερων ταχυτήτων λειτουργίας και χαμηλότερου κόστους παραγωγής σε σχέση με προηγούμενες τεχνολογίες.
Το 1965, ο συνιδρυτής της Intel, Gordon Moore – τότε μέλος της Fairchild Semiconductor – πρότεινε τον διάσημο Νόμο του Moore, μια παρατήρηση ότι ο αριθμός των τρανζίστορ που μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα διπλασιάζεται περίπου κάθε δύο χρόνια. Η ενσωμάτωση περισσότερων τρανζίστορ σε ολοκληρωμένα κυκλώματα επιτρέπει καλύτερες επιδόσεις, αυξημένη λειτουργικότητα συσκευών και μειωμένο κόστος κατασκευής για υπολογιστές και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές. Αυτή η παρατήρηση βασίστηκε σε τάσεις της τεχνολογίας ημιαγωγών που είχε διαπιστώσει ο Moore νωρίτερα. Ωστόσο, ήταν η εφεύρεση της τεχνολογίας CMOS που επέτρεψε στον Νόμο του Moore να παραμείνει έγκυρος καθώς η τεχνολογία πλησίαζε τα φυσικά της όρια.
Το 1962, ο Sah έγινε καθηγητής ηλεκτρολογίας και υπολογιστών στο UIUC, όπου δίδαξε για πάνω από 27 χρόνια. Το 1988, εντάχθηκε στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα ως καθηγητής μεταπτυχιακών ερευνών και επικεφαλής επιστήμονας, θέση που διατήρησε έως το 2007. Κατά τη διάρκεια της μισού αιώνα διδακτικής του καριέρας στις ΗΠΑ, υπηρέτησε επίσης ως σύμβουλος σε αμερικανικές εταιρείες και κρατικές υπηρεσίες, συμπεριλαμβανομένου του Army Research Office, του National Science Foundation, της Nasa και του Department of Energy.
Ο Sah ανακηρύχθηκε επίτιμος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Peking το 2000, στο Πανεπιστήμιο Tsinghua το 2002 και στο Πανεπιστήμιο Xiamen το 2004. Το 2010, του απονεμήθηκε επίτιμο διδακτορικό από το Πανεπιστήμιο Xiamen και διορίστηκε καθηγητής στη σχολή φυσικής του. Ο Sah ήταν μέλος της Αμερικανικής Εθνικής Ακαδημίας Μηχανικών, της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών στο Πεκίνο και της Academia Sinica στην Ταϊπέι. Ήταν επίσης Fellow του IEEE και της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας.
Ο διακεκριμένος μηχανικός έλαβε πολυάριθμες διακρίσεις για το έργο του, δημοσίευσε περίπου 300 άρθρα σε περιοδικά, έγραψε πολλά βιβλία για την ηλεκτρονική στερεάς κατάστασης και καθοδήγησε δεκάδες διδακτορικούς φοιτητές και μεταδιδακτορικούς συνεργάτες. Ο Zhang Rong, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Xiamen, δήλωσε σε μια τελετή μνήμης στο πανεπιστήμιο ότι παρόλο που ο Sah έζησε στο εξωτερικό, “πάντα είχε την πατρίδα του στην καρδιά του”, δωρίζοντας τα ερευνητικά του αρχεία και κεφάλαια για την ίδρυση υποτροφιών και ταξιδεύοντας στο πανεπιστήμιο για να δώσει διαλέξεις ακόμη και σε προχωρημένη ηλικία.
