
發布
注冊
/
登錄微電子學
關注創建者:匿名 創建時間:2025-12-31

微電子學的實例教程
論集成電路發展的挑戰與機遇
摘 要:集成電路的發展史就是微電子技術生成史,從晶體管到微處理器和光刻技術等,集成電路技術以尺寸縮小、集成度提高為發展路徑,必然受到材料、工藝和物理理論等挑戰。但集成電路正面臨產業調整與市場的雙重機遇。 關鍵詞:集成電路;挑戰;機遇 目前,以數字化和網絡化為特征的信息技術正滲透和改造著各產業和行業,深刻改變著人類生產生活方式以及經濟、社會、政治、文化各領域。信息技術根源于集成電路技術的巨大發展,把人類社會在21世紀定格為信息社會。 一、集成電路與摩爾預測 集成電路就是將晶體管等有源元件和電阻、電容等無源元件,按電路”集成”,完成特定電路或功能的系統,集成電路體積不斷減小,制造工藝技術日益精細,可一次加工完成。集成電路的學科基礎是微電子學,微電子學脫胎于電子學和固體物理學的交叉技術學科,主要研究在半導體材料上構成微型電子電路、子系統及系統。以微電子學發展起來集成電路技術,包括半導體材料及器件物理,集成電路及系統設計原理和技術,芯片加工工藝、功能和特性測試技術等。當下,集成電路技術已成信息社會發展基石,集成電路將信息獲取、傳遞、處理、存儲、交換等功能集成于芯片,芯片可低成本大批量生產,且功耗低體積小,迅速成為各產業、國防的技術基礎。 摩爾于1964年總結集成電路發展歷程,對未來集成電路發展趨勢做出預測。即:集成電路單個芯片上集成元件數,一般稱為集成電路的集成度,每18個月增加一倍,即集成度每三年翻兩番,尺寸縮小2倍,集成電路芯片需求量也以相同速度增加,集成電路性能提高,價格下降。幾十年來,集成電路技術居然一直按摩爾定律指數增長規律發展壯大。 二、集成電路高速發展 集成電路技術伴隨物理、材料和技術成果而實現各階段的飛速發展。晶體管之前,電子管和電阻、電容等元件靠焊裝構成電路系統。第一臺計算機連線和焊接點很多,電路系統體積大,可靠性差。
展開 網友:Steve
微電子其實就是電子科學與技術專業,正常來說分幾個大方向,電路設計,半導體器件,傳感器設計,電路設計適合就業,器件設計和傳感器設計偏向科研,電路設計很多學校已經單獨列出來作為集成電路工程專業,半導體器件基本上屬于物理問題,傳感器設計屬于交叉學科,需要對半導體工藝,物理,化學,機械等方向背景知識,器件和傳感器方向就業一般、正常也需要博士畢業,待遇一般,總體來看除非對科研有熱愛,才選擇器件和傳感器,否則老老實實選集成電路工程。
網友:老錢
搞數字芯片設計,本科可以選擇計算機專業,研究生再到微電子專業。
計算機專業中有幾門獨家課程:數字邏輯設計與數字電路,計算機組成原理,計算機體系結構。學好這些課程,做數字IC架構設計會比微電子專業的有巨大優勢。
讀研是必須的,爭取修煉成具有計算機體系結構研究背景的數字IC工程師吧。
還有,本科如果讀計算機專業,中途感覺不合適,從事軟件行業也方便。
又想到一點,來補充下:現在軟硬件協同設計是大勢所趨,蘋果公司算是做的最好的。計算機專業出來的又占到便宜了,真是CS大法好啊!
網友:八目妖
做芯片設計,選微電子學。
微電子學,是以集成電路設計、制造與應用為代表的學科,是現代發展最迅速的高科技應用性學科之一。主要是集成電路、微電子系統的設計、制造工藝和設計軟件系統,能在微電子及相關領域從事科研、教學、工程技術及技術管理等工作的高級專門人才。
這個專業最好的大學是電子科技大學和西安電子科技大學,排名在清華北大之上。
展開 復旦大學
2019年,復旦大學“微電子科學與工程”專業獲批首批國家級一流本科生專業建設點,同年10月,復旦大學校學位評定委員會第99次全體會議全票通過,同意自主設置 “集成電路科學與工程” 博士學位授權一級學科點。
2019年11月,復旦大學在全國率先試點建設“集成電路科學與工程”一級學科。2021屆集成電路科學與工程專業已招收博士生。
北京航空航天大學
2005年,北京航空航天大學依托“微電子學與固體電子學”學科建立了國家級集成電路人才培養基地,2015年在此基礎上獲批國家首批籌備建設示范性微電子學院。
2020年10月,北京航空航天大學微電子學院被批準正式更名為北航集成電路科學與工程學院。這是國內第一所以“集成電路科學與工程”一級學科命名的學院
2021年4月,北京航空航天大學增設“集成電路科學與工程”一級學科博士碩士學位授權點專家論證會順利召開。
專家組經過綜合評議審閱,認為北航能夠支撐集成電路科學與工程學科的高質量人才培養和高水平科學研究,同意北航設置“集成電路科學與工程”一級學科博士碩士學位授權點。
杭州電子科技大學
2021年3月,杭州電子科技大學集成電路科學與工程學院(杭電紹興校區)項目簽約儀式在紹興市舉行。紹興市政府、杭州電子科技大學、紹興濱海新區簽訂合作框架協議。根據協議,三方將聚焦集成電路科學與工程交叉學科,共同打造杭州電子科技大學集成電路科學與工程學院(杭電紹興校區)。
展開 最近一段時間,著名微電子學家、美國工程科學院院士、中國科學院外籍院士胡正明教授,在多個場合,闡述了其對微電子學的歷史、現狀、未來發展,以及社會發展與半導體產業發展之緊密關系的看法。
當今世界,對于現狀以及未來發展,有人樂觀,有人悲觀。而回看歷史,各種悲觀論調也是不絕于耳。對此,胡正明教授持什么觀點呢?下面看一看他的論述吧。
1972年,有17位MIT(麻省理工學院)的研究者出版了一本書,叫做《增長的極限》,當時銷量達到3000萬本。次年,我到MIT工作,報到的時候,幾乎每個人都要談論這本書及其觀點。當時,這些研究者的結論是:到2072年,全球的人口和工業能力將失控,整體水平會呈現斷崖式下降。由此可見,1972年,人們對世界的未來并不樂觀。
然而,看一看今天的實際情況,各國都在競相提高出生率,這些與1972年的專家對未來的預測和感受大相徑庭,比如,當時以MIT的那17位研究者為代表,包括我在內,都沒有想到在2017年的今天,普通人可以人手一臺計算機,而且其功能和性能比當年最好的計算機都要強大很多。鑒于此,當下的人們對于未來持有更多的樂觀態度。
1000倍的能效提升潛力
由此可見,過去50年的發展,更多是得益于科技的發展與進步,而科技的發展更多的是IT技術的發展,這其中,半導體技術扮演者非常重要的角色,它可以說是IT技術發展的主軸。如果摩爾定律真的結束了,半導體技術發展到此為止的話,那么以后50年的世界要如何發展?我們的兒孫到那時對未來世界的發展會是怎樣一種感受呢?下面我們來探討一下答案。
微納電子技術對于世界的發展及和平的重要性是有別于其它科學技術的。
展開 通過這樣,Draper成功將電子元件嵌入工業部件,以加快自己的原型過程以及改進自己的最終產品。
使用氣溶膠噴射打印,Draper員工已經能將高分辨率的電子元件集成到塑料、陶瓷和金屬結構上,例如能將天線等小型電子部件直接打印到工業部件上,從而減少制造和組裝時間。這正在幫助Draper提高自己的現有產量,同時也可以讓Draper在物聯網等新興技術市場上獲得更大的立足點。
在一個例子中,Draper生產了一個多層“一個芯片上的系統”微處理器,并對它進行了一系列環境和快速老化測試。這些測試包括對微處理器進行熱沖擊,溫度從-55°C到125°C不等,以及水分和絕緣電阻測試。
測試結果表明,Draper的3D打印電子產品能在老化環境中和極端溫度下保持功能性,這意味著這種打印設備在實際使用時將有很長的壽命。
然而,最令人滿意的也許是這些3D打印電子設備的制作速度。“使用一臺多材料3D打印機,一個微處理器的概念到原型時間從幾周甚至幾個月縮短到僅僅幾天,”研究人員介紹說,“使用氣溶膠噴射打印技術,我們可以將整個系統沉積在一個3D基板上,而不局限于二維平面。”
Draper認為他們的3D打印電子產品對物聯網(IoT)設備來說尤其有用,因為這些設備需要帶有現成組件的“小型共形模塊”以及簡單的電路定制和修改,此外還需要快速生產。
除了氣溶膠噴射打印外,Draper聲稱已經開發出一項專利待決的混合3D微電子工藝,這項工藝結合了3D打印和微電子學。
*本文轉載自網絡,旨在分享,如有侵權,請聯系刪除*
展開 
微電子學的最新內容
無論是研究材料性質、表面形貌,還是進行質量控制和判別等方面,又或者是測量薄膜、涂層的厚度、光學膜的質量、光學器件的性能等,在材料科學、光電子學、微電子學等領域都扮演著重要的角色。除主要用于測量表面形貌或測量表面輪廓外,具有的測量晶圓翹曲度功能,非常適合晶圓,太陽能電池和玻璃面板的翹曲度測量,應變測量以及表面形貌測量。
在新型存儲器方面,北京大學、清華大學、中國科學院微電子學研究所、北京航空航天大學、華中科技大學對以阻變式隨機存取存儲器(RRAM)為代表的新型存儲器和基于憶阻器的存算一體化技術進行了深入的研究,從工作機理、性能優化、器件結構、工藝集成、電路設計及架構與算法等多層次實現創新突破,取得了系列研究成果,推動了新型存儲器的大規模制作和商業化應用,部分成果已經開始向集成電路制造企業轉移,對量產技術的研發也在進行中
首先你要搞懂芯片,這個就難退一眾微電子學的畢業生了。然后你還要掌握熱學、機械、電學、力學、材料等多個學科的知識!這其中,拿材料舉例,封裝材料中又涉及互連材料、襯底材料、熱界面材料、灌封材料等細分產品的知識,不可謂不難!
而碳化硅封裝,又在此基礎上,困難更甚。
電氣/電氣工程,其外延涵蓋了微電子,光子學,以及微機應用技術。但似乎又與我們談論的電氣有所偏差。但,可以肯定一點,大家所認同的是,電器是具體的物體形象,電氣是不可觸摸的分類概念!
電器和電氣,雖然兩個詞的讀音雖然相同,一個是器件的器,一個是氣體的氣,但含義不同。
電器是接通和斷開電路或調節、控制和保護電路及電氣設備用的電工器具。電器的用途廣泛,功能多樣,種類繁多,結構各異。
科學家們展開探索,如何利用先進的微電子學發明一種新的傳感器,同時監聽任何一小部分腦組織中、成千上萬個神經元之間的電流對話。
科學家發明的這個系統被命名為Neuropixels,「把我們想象成神經科學領域的英特爾」杜塔說,「我們提供芯片,然后世界各地的實驗室用它們編寫代碼、做實驗」。
很多學校是為給學微電子專業或者集成電路設計專業的學生用的,其實這不過是很多學校受資金限制,買不起專業的集成電路設計工具而用FPGA工具替代而已。其實FPGA是給設計電子系統的工程師使用的。
這些工程師通常是使用已有的芯片搭配在一起完成一個電子設備,如基站、機頂盒、視頻監控設備等。當現有芯片無法滿足系統的需求時,就需要用FPGA來快速的定義一個能用的芯片。
網友:八目妖
做芯片設計,選微電子學。
微電子學,是以集成電路設計、制造與應用為代表的學科,是現代發展最迅速的高科技應用性學科之一。主要是集成電路、微電子系統的設計、制造工藝和設計軟件系統,能在微電子及相關領域從事科研、教學、工程技術及技術管理等工作的高級專門人才。
本科畢業于上海交通大學微電子學與固體電子學系,博士畢業于復旦大學。博士期間,在新加坡南洋理工VIRTUS LAB 工作,在業界研究77GHz毫米波汽車雷達芯片,之后在復旦從事研究工作,碩士生導師。
地下領域無人系統的發展是一種融合材料、控制、機器人、微電子、仿生學、計算機、機械加工、導航、通信以及人工智能等多學科交叉融合的一項工程問題,迫切需要多學科專業人員齊心協力完成地下領域無人系統的技術攻關。
【摘要】
通過電化學過程將電能轉化為機械能的電化學裝置有許多應用,從機器人和微泵到微透鏡和生物電子學。迄今為止,實現大變形應變和快速響應對于電化學致動器仍然具有挑戰性,其中阻力限制了器件運動,電極材料
/結構限制了離子傳輸。