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專業(yè)名稱:微電子科學(xué)與工程

 xxjjsdt 2018-06-29

專業(yè)名稱:微電子科學(xué)與工程

專業(yè)導(dǎo)游:信息與電子工程學(xué)院何樂(lè)年教授董樹榮教授


 


Q1:微電子科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)習(xí)(研究)對(duì)象是什么?

微電子科學(xué)與工程專業(yè)是浙江大學(xué)2015年批準(zhǔn)建立的本科專業(yè),其研究對(duì)象是半導(dǎo)體器件與集成電路。高性能半導(dǎo)體器件與集成電路技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),相關(guān)產(chǎn)業(yè)是關(guān)系經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、國(guó)家安全的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。高性能半導(dǎo)體器件與集成電路技術(shù)已經(jīng)成為我們國(guó)家中長(zhǎng)期戰(zhàn)略性高技術(shù)的重要學(xué)科領(lǐng)域之一,也是國(guó)家重大科技專項(xiàng)的重要內(nèi)容。這些年來(lái)我國(guó)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,其中的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值從2000年占全球總量的1%上升到2012年的13%以上,超越了日本和韓國(guó),躍居全球第三。但是我國(guó)目前連續(xù)5年進(jìn)口的最大宗產(chǎn)品一直沒(méi)有變,即集成電路芯片,進(jìn)口金額達(dá)到2300多億美元。

為加速發(fā)展我國(guó)的微電子集成電路產(chǎn)業(yè),2015年浙大整合了校內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體器件等方向的研究所建立了微電子學(xué)院。2015年7月浙大微電子學(xué)院被教育部、國(guó)家發(fā)改委等中央六部委批準(zhǔn)為第一批九所“國(guó)家示范性微電子學(xué)院”建設(shè)單位之一。未來(lái)是智能化社會(huì),更需要我們把握源頭創(chuàng)新,研發(fā)智能化的微納電子器件和芯片。

原浙大半導(dǎo)體器件、集成電路方向的本科生培養(yǎng)主要是由“電子科學(xué)與技術(shù)”、“電子信息工程”本科專業(yè)承擔(dān),2016年起將單獨(dú)建立“微電子科學(xué)與工程”本科專業(yè),加大培養(yǎng)微電子產(chǎn)業(yè)急需人才。

Q2:微電子科學(xué)與工程專業(yè)本科核心課程有哪些?

半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè),包括半導(dǎo)體器件與制造工藝、集成電路設(shè)計(jì)、封裝與測(cè)試、集成電路芯片應(yīng)用與系統(tǒng)開發(fā)等,我們的本科核心課程主要是環(huán)繞著半導(dǎo)體器件、集成電路這條主線構(gòu)建而成的,包括半導(dǎo)體物理與器件、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模擬與混合信號(hào)集成電路設(shè)計(jì)、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)導(dǎo)論、面向集成電路設(shè)計(jì)的EDA技術(shù)等核心課程。

Q3:學(xué)微電子科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生需要具備什么特質(zhì)?

微電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一大特點(diǎn)是軟件與硬件的緊密結(jié)合,不僅需要掌握半導(dǎo)體器件、電路與系統(tǒng)方向的硬件知識(shí),而且能使用器件、工藝和電路設(shè)計(jì)仿真軟件,并且需要軟硬件編程能力。因此要求學(xué)生具有較強(qiáng)的數(shù)理基礎(chǔ)和邏輯思維能力,另外需要一定的實(shí)際動(dòng)手能力,包括開發(fā)與測(cè)試硬件系統(tǒng)及器件。我們的課程體系豐富完整,給予學(xué)生很大的選擇空間,因此自主性、進(jìn)取心強(qiáng)的學(xué)生能夠得到非常大的發(fā)展空間,特別是思維活躍性強(qiáng)的學(xué)生會(huì)有如魚得水的感覺,我們?yōu)閷W(xué)生的新穎電子設(shè)計(jì)和新發(fā)明提供了強(qiáng)有力的硬件平臺(tái)服務(wù)

Q4:在微電子科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,有可能遇到的困難是什么?

我們的課程理論聯(lián)系實(shí)際比較強(qiáng),需要學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時(shí),重視實(shí)驗(yàn)課程和課題研究項(xiàng)目,以便得到深入的理解。有些課程的信息量比較大,需要學(xué)生在課前預(yù)習(xí),課后及時(shí)消化。

Q5:社會(huì)上是否存在對(duì)微電子科學(xué)與工程專業(yè)的理解誤區(qū)?

提起微電子科學(xué)與技術(shù),人們往往會(huì)聯(lián)想到半導(dǎo)體器件,進(jìn)而形成這個(gè)專業(yè)主要是研究器件的結(jié)論。實(shí)際上,我們的專業(yè)包括了新型半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì),而且更重要的有超大規(guī)模集成電路、模擬與混合信號(hào)集成電路、射頻集成電路芯片等的設(shè)計(jì),上述芯片的規(guī)模是巨大的,可以完成的功能也是非常強(qiáng)大的,其本身就是一個(gè)大電路系統(tǒng)。另外,對(duì)于芯片的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)講,其與整機(jī)是密切關(guān)聯(lián)的。

此外,專業(yè)課程是否很難?實(shí)際上,本專業(yè)的課程有一定的理論基礎(chǔ),而且還有許多理論聯(lián)系實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用課程,兩者有著有機(jī)的結(jié)合,在完成課程設(shè)計(jì)的同時(shí)讓學(xué)生有成就感,以便增加其對(duì)專業(yè)的熱愛。

Q6:現(xiàn)實(shí)中哪些問(wèn)題需要通過(guò)微電子科學(xué)與工程專業(yè)的人才來(lái)解決?

微電子器件與集成電路芯片在日常生活中可以說(shuō)無(wú)處不在,大家熟悉的手機(jī)、電視、計(jì)算機(jī)、音響等,通常一個(gè)芯片的特性就決定了一種電子設(shè)備的性能,因此我們?cè)诶斫怆娮釉O(shè)備功能、開發(fā)新的應(yīng)用目標(biāo)的時(shí)候,就要了解核心的芯片的功能。

今后的智能社會(huì),就是由越來(lái)越復(fù)雜的集成電路芯片為核心的智能電子設(shè)備為基礎(chǔ)的社會(huì)。

Q7:微電子科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生,主要面向哪些行業(yè)就業(yè)?

本專業(yè)的畢業(yè)生主要就業(yè)于集成電路設(shè)計(jì)、集成電路制造、通信等行業(yè),例如IBM、德州儀器(TI)、模擬器件公司、海思(華為)等高科技大型企業(yè),從事電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品的研發(fā)工作。另外,一半以上的本科畢業(yè)生將進(jìn)入研究生課程學(xué)習(xí),其中又有接近一半的學(xué)生選擇出國(guó)留學(xué)。

 

 微電子科學(xué)與工程最吸引我的——

我對(duì)微電子的興趣是一點(diǎn)一點(diǎn)培養(yǎng)起來(lái)的。一開始只知道微電子是與集成電路相關(guān)的,后來(lái)上了信電導(dǎo)論課,再加上后續(xù)的一些專業(yè)課,才對(duì)學(xué)院的三個(gè)專業(yè)包括微電子有更深入的了解。作為一個(gè)離不開硬件的專業(yè),就內(nèi)容而言,有包括固體物理、半導(dǎo)體物理等的物理層面、包括IC設(shè)計(jì)、超大規(guī)模設(shè)計(jì)的應(yīng)用層面,還有微電子制造工藝。其中最吸引我的,讓我“又愛又恨”的,大概就是IC設(shè)計(jì)。三個(gè)方面學(xué)院都有開設(shè)相關(guān)課程,我們可以根據(jù)興趣和需要有選擇地學(xué)習(xí)。此外,微電子的每位同學(xué)都有相應(yīng)的學(xué)業(yè)導(dǎo)師,大家也可以了解自己感興趣的方向,早點(diǎn)接觸相關(guān)研究。

在信電學(xué)習(xí)的感受是,同學(xué)們勤奮樂(lè)觀,充滿活力,老師們嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真,平易近人。在這里有良好的學(xué)習(xí)氛圍和環(huán)境,如果喜歡迎難而上、對(duì)深維度的創(chuàng)新感興趣、具有冒險(xiǎn)家精神,三者有其一二,又或者對(duì)某個(gè)方向感興趣,來(lái)到信電學(xué)習(xí)微電子是個(gè)很不錯(cuò)的選擇。

            ——2016級(jí)本科生楊博杰

在我的觀點(diǎn)看來(lái),微電子科學(xué)與工程專業(yè)的主要研究方向有二:一是集成電路的設(shè)計(jì)方向,二是半導(dǎo)體物理器件與微電子工藝的設(shè)計(jì)。所以說(shuō)微電子專業(yè)涉及到多門相關(guān)學(xué)科,綜合性很強(qiáng),比如從第一個(gè)研究方向來(lái)看,涉及到半導(dǎo)體器件與物理、集成電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及測(cè)試,從第二個(gè)研究方向來(lái)看,涉及到固體物理學(xué)、量子力學(xué)、信號(hào)處理等,同時(shí)浙江大學(xué)的微電子專業(yè)以及信電學(xué)院還對(duì)同學(xué)們的編程能力提出了一定的要求,因此可以說(shuō)微電子科學(xué)與工程這一專業(yè)在浙江大學(xué)是一門“軟硬結(jié)合”的學(xué)科。

近年以來(lái),人工智能、深度學(xué)習(xí)等新興技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái),但是涉及到這兩者的較為成熟的研究仍然針對(duì)于軟件,比如相關(guān)算法的設(shè)計(jì)、優(yōu)化等等,而人工智能的硬件化還屬于未知的或者不成熟的領(lǐng)域,掌握微電子學(xué)有關(guān)集成電路的知識(shí),可以將集多種功能為一體的人工智能芯片嵌入集成電路中,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人工智能從抽象到實(shí)體的一種轉(zhuǎn)化,也可以成為我們使用者與人工智能交流的一種橋梁。

總之,微電子這門學(xué)科是集成電路研究和發(fā)展的關(guān)鍵,軟硬件兼顧的培養(yǎng)方案也可以使得我們學(xué)生能夠多元化的發(fā)展。

           ——2016級(jí)本科生劉梓杰

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