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微电子专业

时间:2023-05-30 08:54:57

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇微电子专业,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

微电子专业

第1篇

微电子技术专业简介 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握微电子学基础知识,具备集成电路设计、生产、应用开发及营销等能力,从事集成电路设计、FPGA 应用与开发、集成电路生产、电子产品开发以及 IC 产品营销和技术支持等工作的高素质技术技能人才。

主干课程:电子技术基础、集成电路工艺原理、集成电路封装与测试基础、硬件描述语言(Verilog/VHDL)、数字系统设计、IC 设计方法、数字系统 CAD、FPGA 应用开发、集成电路版图设计等。

本专业学生毕业后可在集成电路制造厂家、集成电路设计中心以及通信和计算机等信息科学技术领域从事开发和研究工作。

微电子技术专业就业方向有哪些 就业方向:电子类企事业单位:半导体集成电路芯片制造、产品检测、产品封装、版图设计、质量控制、生产管理、设备维护及技术研发。

学生可选择到中、高等职业院校从事专业教学和管理工作,或到集成电路制造厂家、集成电路设计中心以及通信和计算机等信息科学技术领域从事研究、开发及管理等工作,也可选择微电子科学与工程、固体电子学、通信、计算机科学等学科继续深造,攻读硕士研究生。

微电子技术专业主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力;

2.具备熟练使用通用电子仪器、仪表及集团电路相关测试设备的能力;

3.具备电子系统组装调试能力;

4.具备从事集成电路应用推广工作的能力和销售能力;

5.掌握数字系统 Verilog/VHDL 编程及调试技能;

6.掌握集成电路前端(逻辑综合)/后端工具(自动布局布线)的使用方法;

7.掌握集成电路版图工具的使用方法;

8.掌握 FPGA 设计工具的使用方法;

第2篇

关键词:微电子学;预实验;开放式实验

作者简介:梁海莲(1979-),女,江西高安人,江南大学物联网工程学院、信息与控制实验教学中心,讲师;赵琳娜(1979-),女,天津人,江南大学物联网工程学院、信息与控制实验教学中心,讲师。(江苏 无锡 214122)

基金项目:本文系江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题(课题编号:YJG08_YB26)的研究成果。

中图分类号: G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0092-02

随着社会的飞速发展,传统封闭式、单向传输的课程教学模式,已不能适应现代社会发展的需要。近年来,多数高校正积极开展面向高校、企业与科研中心一体化的“产学研”相结合的课程教学改革。[1]

作为电子信息产业核心技术之一的微电子技术,已经成为现代电子信息技术,是当前计算机和通讯技术发展的主要驱动力。[2]作为微电子学专业核心课程之一的“微电子专业实验”,所涉及的基础理论知识面较广,涵盖了“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“模拟集成电路”、“数字集成电路”、“半导体物理”、“半导体器件物理”、“电子设计CAD”、“集成电路封装、制造”等多门专业课程知识。鉴于该课程所需实验设备仪器种类较多、测控要求高、仪器价格昂贵、维护成本高等特点,且受人力、物力的限制,课程中不同实验所需配套设备购置数量较少。然而随着微电子产业对专业人才需求的不断增大,所需人才技能水平日益提高,高校在面向社会、面向未来,构建研究型综合大学的奋斗目标下,必须提高人才培养效率,改变传统教学模式,从根本上解决学生人数多、实验时间短、实践技能提升缓慢等现实问题,这是课程教学改革的关键。

基于上述“微电子专业实验”的课程特点与现实受限因素,迫切需要针对实验教学内容、实验教学方式和实验管理制度等方面进行改革与创新。这是因为实验教学在高校人才培养过程中起着非常重要的作用,是连接知识与实践、实践与创新,并使理论知识向实践能力转化的重要桥梁。[3]为践行研究型综合大学与时俱进的教学理念,[4]在“微电子专业实验”课程教学改革中,以提高学生的综合素质为目标,以学生为主体,在实验教学内容、实验过程、实验管理等方面进行了开放式微电子专业实验课程教学,并取得了良好的教学效果。

一、实验教学内容的设计与完善

针对该课程实验内容系统性强、理论知识抽象复杂的特点,为使学生在进入实验环节之前,对理论知识有一个形象、直接的感触体验,提高学生实验探索的兴趣,设计了一套相关实验所需理论知识的预实验系统。该系统结合电子设计CAD、专业仿真软件、动画演示等,将抽象复杂的专业理论知识形象化,有助于强化学生对理论知识的理解,较好地实现理论与实验相结合的过渡衔接。通过理论知识复习和预实验,既可有效促进学生对理论的理解,又能让学生在预实验中掌握下一步实验过程中的操作技巧,还能为学生获得新的理论知识打下良好的基础。

经初步尝试,整套预实验系统中的电路仿真软件Multisim、印制版电路仿真软件Protel、FPGA嵌入式系统设计、虚拟电子实验室Labview,以及电路系统功能仿真软件MATLAB、集成电路系统仿真软件HSPICE、Cadence电子设计软件及半导体器件仿真TCAD等软件,可实现微电子专业实验从单个器件向电路模块乃至整个电路系统,从前端系统功能设计向后端电路制作及电路性能验证的全功能预实验仿真。借助上述预实验系统,一方面可以加深学生对电路结构、原理的认识与理解;另一方面还能训练学生熟练地使用仪器,掌握正确的测量方法,提升学生的实验数据分析与鉴别能力,还有利于减少实验损伤,提高实验效率。

二、实验管理制度的设计与完善

虽然上述预实验在一定程度上有助于提高实验效率,但在提高学生动手能力、专业技能等方面尚有欠缺。为了进一步解决微电子专业实验仪器精密、贵重且量少,操控较为复杂、耗时费力等问题,仍需改革原有的实验管理制度,改变实验管理方法,提高仪器的使用效率。

针对微电子专业实验仪器精密、贵重、数量较为单一的特点,在购置相关仪器时,建立了专业对口教师采购、运行并维护的主负责管理制度,同时配备该仪器适用专业方向的研究生,经专业培训上岗,辅助指导实验学生正确操控、使用仪器。在新置仪器运行之前,要求厂家针对专业对口主负责教师和若干辅助测控的研究生进行系统运行、维护、管理培训,培训后主负责教师针对“微电子专业实验”课程的培养人数、课程日程、学分等情况,制定了学生实验分组、分时计划,并相应指定各实验小组的助教研究生,指导学生使用该仪器,协助管理实验仪器的运行、维护,并记载相应的实验运行状况、实验人员等。

同时,结合“微电子专业实验”课程系统性强的特点,通过相应的实验教学环节,培养学生独立完成半导体材料特性测试、微电子器件特性测试、微电子技术工艺参数测试和电路系统性能参数测试等,提升学生的综合测试技能和实验分析能力,巩固和强化现代微电子技术与集成电路制造技术的相关知识,并为学生进行理论知识创新提供了一个良好的实验平台和理论基础,综合锻炼了学生分析、探讨和总结实验结果的能力。

三、开放式微电子专业实验课程教改案例

以MOS集成运算放大器设计为例,制备工艺平台为0.6um CMOS工艺,2层多晶硅,5层金属连线,电路工作电压为3~5V。

首先,指定实验内容,两级CMOS集成运算放大器电路原理如图1所示,[5]其中M1~M4为有源负载的差分输入级,M5提供该级工作电流,M8、M9构成了共源放大电路,为输出级,M7为源跟随器,提供增益为1的缓冲器,以克服补偿电容的前馈效应,并消除零点,M6提供M7所需的工作电流,M10、M11组成运放偏置电路。电路性能与目标设计要求输出电压摆幅大于±3V,最大转换速率为30V/μs,补偿电容Cc为10pF。

其次,让参与实验的学生在电路仿真环境HSPICE中结合图1所示电路进行预实验,测试集成运算放大器在数学、物理理论模型下的理想实验参数,完成预实验,本预实验环节所需课时约3学时。在进入下一实验环节前递交实验预习报告,由学生在实验前联系专业机房的管理人员,自行安排课外时间完成。

再次,让学生在Cadence系统中使用Virtuoso软件完成CMOS集成运算放大器的版图设计,版图画完后需采用Design Rules Checker(DRC),按照电路设计规则检查设计的版图文件、运行和找出错误,并在相应版图位置中做出标记和解释。在检查完版图之后,还需进一步对Electrical Rules Checker(ERC)进行检查,以查找线路中的短路、开路和浮空结点,ERC检查到短路错误后将错误提示局限在最短的连接通路上。在修正上述版图、电路连接问题后,仍需使用Layout Versus Schematic(LVS)比较集成电路版图与其原理报告版图的连接是否一致,从而进行反复修改,直到版图和电路原理图达成一致。最终在完成集成运算放大器的版图验证与电路系统性能后仿的物理验证工作之后,方可与相关半导体代工厂联系,确定设计数据文件的大小、后端数据接口处的端口设计及其尺寸等,并交付半导体代工厂制备。本实验环节所需课时约6学时。

最后,将流片后的芯片在逻辑分析仪、混合信号测试仪、半导体参数分析仪等实验平台测试集成电路中器件的电学参数和集成运算放大器性能参数等,并结合预实验的仿真数据对比分析,进一步优化、改进版图,以提高集成运算放大器的综合性能,此实验环节约占3学时。由于本实验环节受仪器数量的限制,实验前需要先把已完成前两环节的实验学生分成2~3人一组,将半导体器件与集成电路测试和版图观测的实验平台安排在一个集成电路测试实验室,而将逻辑分析仪、混合信号测试仪等电路系统测试仪器等实验平台安排在另一个电子电学测试实验室,实现不同类别实验平台的相互独立,有助于不同实验室合理高效地实行开放式实验。当然不同实验平台均有指定能够熟悉操作的助教研究生协助,参与实验的学生能独立完成所需测试类型的实验。实验结束后,学生以书面形式阐述实验过程、分析测试数据、总结实验结果、完成实验报告。教师针对实验过程中出现的新现象、新问题,提出问题的查找方向,鼓励学生积极探索,查阅课外文献,提出具有独到见解的实验观点,为理论知识的创新、发展培养正确的科研方法。同时,也需要对全面开放的专业实验教学模式进行评价和提出建议。

四、结论

调查结果显示,学生对这种开放式微电子专业实验课程教学改革积极性较高,认真负责的配合教师、助教研究生完成实验任务。与传统单一、封闭教学模式相比,本课程教学改革在原实验管理员的积极支持下取得了良好的实验效果,也深受同学们欢迎,有助于提高同学们的学习兴趣和自我学习能力。

参考文献:

[1]刘瑞,伍登学,邬齐荣,等.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索,2004,(5):6-8,23.

[2]杨依忠,解光军,易茂祥,等.创建微电子专业实验室的探索与实践[J].实验技术与管理,2009,26(12):137-143.

[3]马瑶,石瑞英,袁菁,等.开放式专业实验教学模式探索和实践[J].高等教育发展研究,2008,25(1):42-45.

第3篇

关键词微电子专业英语教学改革与探索

中图分类号:G633.41文献标识码:A文章编号:1002-7661(2012)08-0006-02

专业英语是一门语言应用与专业知识紧密结合的课程,其目的是为了提高学生阅读英语专业文献的能力,以及初步的用英语进行专业写作和交流的能力。由于微电子学科发展较快,而前沿技术和论题又往往首先由国外发起,因此更需要扎实的专业英语知识。但由于专业英语既包括复杂的英语句型,又包括艰深的专业知识,故使得大多数学生对其望而生畏,觉得枯燥乏味,影响了教学效果。本文对重庆邮电大学微电子专业英语的授课内容和教学方法做了一定的探索和改革,提高了学生的学习兴趣,获得了较好的教学效果。

一、教学内容的安排

大多数高校都把专业英语放在大三开课,因为此时学生已完成大学英语的学习,同时又修完了部分专业课程。但必须注意此时的学生专业知识尚不充分,因此就课程内容而言,不宜选择过于专业的文献,而应选择专业基础或者专业科普方面的文献。所选文献不宜艰深,不宜有太多公式和推导,而应以语言描述为主,否则将消耗大量时间来解释专业知识和公式推导,而削弱了对语言阅读和应用能力的培养。

以重庆邮电大学微电子专业为例,专业英语开设在大三上学期。按照培养计划,该专业在大二下学期已开展了部分专业基础课。在专业英语开设时,学生已修完《电子线路》《固体物理》《数字电路》《电路分析》等专业基础课程,同时正在学习《半导体物理》《CMOS集成电路设计》等专业课程。针对学生的学业现状,我们将微电子专业英语的内容选为如下几个部分:(1)半导体发展历程;(2)半导体物理基础知识;(3)集成电路设计基础知识;(4)专业论文阅读。其中第1部分采用科普性的文章,避免学生一开始就觉得难学。这部分内容叙述上浅显易懂,同时包括了大量趣闻轶事,如晶体管Transistor一词的来历,巴丁、布拉顿、肖克利等人的合作与冲突等,适当穿插讲解,将大大提高学生的兴趣。同时这部分也包括了大量的专业词汇,因此可使学生在轻松学习之中逐步深入进去。第2部分和第3部分,都是学生在本学期正在学习的专业课,但是只选取每门课较为基础的部分,并且在时间上比专业课略微滞后。这样在讲述这部分内容时,由于学生刚刚在专业课上学完相关知识,记忆犹新,此时再用英语讲述,可起到趁热打铁之功效。一方面及时巩固了学生对专业知识的掌握,另一方面避免了专业英语纠缠在解释专业知识的泥潭中。第4部分的内容,是通过对1-2篇国外杂志的科研论文进行讲授,使学生了解专业论文的写法、规范和注意事项等,提高阅读科研论文的能力。这4部分教学内容的安排,既提高了学生的学习兴趣,又对学生的专业课学习起到很好的促进作用,受到学生的欢迎,大大提高了学习兴趣。

二、教学方法的改进

由上节的介绍可知,关于专业英语的教学内容,各专业应根据专业特点具体制定。即使对同一专业,由于培养方案和专业英语开课时机的不同,也应选择不同的授课内容。从这个意义上说,专业英语不需要也不应有统一的教材。各专业应视自己的具体情况,选取不同的教学内容,并且应随培养方案的变更而变更,但即使不需统一的教材,在教学方法上,也可采用一些共同的措施。

首先是选用书面教材或电子教材的问题。专业英语的教材,通常是教师从网上搜集相关的英文文献,加以系统整理后,首先形成一个电子版的形式。因而部分教师就直接采用电子版教材,通过投影的方式进行授课。但根据我们的经验,电子版教材十分不利于专业英语的教学。这是因为根据对大量学生的调查结果,他们习惯于将书摆在面前进行阅读,同时用笔在书中圈点或注释。而那种对着投影屏阅读的方式,对学生来讲既不习惯也易劳累。因此必须将电子版教材打印出来,通过复印的方式,发到每一个学生手中,这样才能保证较好的阅读效果。

其次是授课方式的选择。通常有两种做法,一是教师直接朗读和翻译;二是学生翻译,并由教师做点评。第一种做法便于掌握教学进度,对较难的句子和段落比较适合。但这样容易造成学生表面上在教师的带领下读懂了某个文献,而在独立阅读的时候,则又困难重重。第二种做法提高了学生的参与性,使其能真正地认识到自己的不足之处,从而找准提高和改进的方向,教学效果明显。但是由于学生个体的差异,这种方法无法保证教学进度,特别是遇到阅读能力较差的学生,将导致严重的拖课。我们在教学中将两种方法结合起来,同时以第二种做法为主。为避免拖课,采用了两个措施:一是当遇到较难的句子时,采取第一种授课方式,由教师讲解和分析;二是在最开始授课时,让全班每个学生都快速地翻译一小段英文,大概摸清每个学生的英文水平,在以后的授课中,适当安排每节课进行翻译的学生组合,从而较好地控制了教学进度。在学生翻译的过程中,我们主动走下讲台,站到学生中间,以拉近距离,表明教师在仔细聆听,增加学生的成就感。同时及时点评,对学生的优缺点进行恰当的分析,对一些共性的问题,再回到讲台上进行专门地举例和分析。通过这种方式,学生非常乐意主动进行翻译,并且课堂气氛轻松活跃,教学效果良好。

三、结束语

我们对重庆邮电大学微电子专业英语的教学内容和教学方法进行了探索和改革,使得本课程既轻松有趣,同时又对专业学习起到了良好的促进作用,提高了学生的积极性,获得了较好的教学效果。我们将继续进行专业英语写作和课后作业安排方面的教学研究,以获得更好的教学效果。

参考文献:

[1]蒋磊.关于专业英语学科性质定位的思考[J].山东外语教学,1998,(3).

[2]蒋磊.影响高校专业英语学习因素的探讨[J].教育与职业,2009,(15).

第4篇

关键词:微电子专业;毕业设计;教学管理水平

微电子专业毕业设计的教学过程是实现本专业培养目标的重要阶段,是教学计划中十分重要的实践性环节。通过一个学期的毕业设计过程,同学们可以强化各门专业基础知识,得到从工程设计、实验技术、工程系统测试等多方面的训练,从而培养学生结合实际综合运用所学到的基础理论知识和专业理论知识的能力,而且还可以有效引导学生自我培养一种能进行综合分析、创新思维的独立工作的能力,以便为将来进一步从事专业技术工作打下一个良好的基础。所以,怎样管理、指导学生完成好自己的毕业设计任务,确保质量,提高效果,是高等院校教师面临的一个重要课题。

一、微电子专业毕业设计环节的主要任务

微电子专业毕业设计的题目可以是直接来自微电子工程建设、研究项目的实际课题,也可以是有明确工程背景或实际意义的模拟课题。无论是哪种课题,都必须要求学生要以严谨、勤奋、求实、创新的态度认真对待自己的课题,圆满完成自己的毕业设计任务。要以微电子工程的设计、施工、生产、科研任务为结合点,综合运用所学知识解决遇到的实际问题,进一步提高工程实践技能,科学实验的水平和撰写学术论文的能力,使学生独立获得新知识、分析问题、解决问题的能力有较大的提高,并尽可能充分发挥学生的创造性,使学生的整体专业水平再上一个新的台阶。微电子专业毕业设计一般包含以下几个主要环节:制订详细的毕业设计的总体工作计划和各阶段计划;师生进行调查研究和收集整理相关资料;师生双向选择确定学生的毕业设计题目;完成与课题密切相关的中外文文献的阅读;对相关课题进行理论分析确定设计方案;设计方案的比较与优化选择;绘制电路图、完成设计方案的实验室试验并有条件地进行工程化实验;按学校制定的规范撰写好毕业设计论文并进行答辩。

二、微电子专业毕业设计中存在的问题

1.毕业设计工作的思想准备不充分。要完成好毕业设计工作,知道老师和所指导的学生必须做好充分的前期准备工作,设计前要求师生认真审阅毕业设计的任务书和指导书,学生要明确毕业设计的目的与要求,指导老师一起制定详细的毕业设计计划。

在毕业设计过程中有些学生思想认识不足,认为毕业设计是对相关课程设计的扩充,因此,在不明确毕业设计的具体要求的情况下就匆匆着手设计,遇到问题时,经常依靠设计手册、资料来模仿设计。还有的学生很不认真,干脆不查资料,遇到问题仅凭自己的相象去解决问题;有的学生对设计缺乏系统考虑,没有全局观念。因此,这些学生的设计成果往往与专业教学要求差距较大,学生的收获也较小,毕业设计对他们没有达到专业练兵的目的。

2.缺乏深入研究精神与创新理念。微电子工程专业是一门理论联系实际的专业,毕业设计的实质是一个分析、归纳、设计、具体实现的过程。而有些学生总是自己缺乏专业实践经验为由,设计前不对具体问题做详细分析、设计后对设计方案又不加以好好地论证,照搬书本或设计范例,缺乏独立思考的能力。而设计方案的选择优化学生是可以发挥他们的创造性的,而在具体的电路调试和设备选型设计阶段,学生总是感觉无从下手。在电路调试过程中出现了一些不正常现象学生也搞不清究竟问题出在哪里,找不到问题的解决办法。

3.在优化方案设计中综合比较能力差。微电子工程的优化比较,主要反应在系统性能比较方面。有相当部分的学生,总是把握不住综合比较,以至于完全参考资料中成熟的方案进行设计,采用成熟的电路或工艺,或完全采用老师推荐的方案,缺乏自己的主见。

三、提高管理微电子专业毕业设计教学质量的途径

1.引导学生选好题目,做好思想管理工作。毕业设计的首要任务是选择好课题,因为课题难易程度与大小直接影响整个毕业设计的安排与质量。选题应遵循以下原则:①满足专业教学的教学要求,选题应达到专业培养目标与教学大纲的要求。②要切合实际,选题要切合学生的实际应用能力与知识水平,题目不要太大或太小,难度要适中,要保证中等水平的学生在规定的时间内经过努力可以完成。③做好设计前的思想管理工作,让学生了解毕业设计的目的、任务、进度和基本要求,认识到完成好这一任务的重要性。学生不能对毕业设计敷衍了事,如果那样就是对自己的不负责,对自己的学业是极为不利的;组织学生对设计课题进行调研,加强他们的感性认识,开拓学生的设计思路,提高他们完成好毕业设计的兴趣;针对毕业生就业的焦虑情绪和时间的紧迫性,教师和学生都应该做好思想准备;让指导老师对设计过程中可能出现的问题应预先向学生提出,使得学生在设计中尽量少犯错误。

2.认真管理、指导,鼓励创新。管理、指导毕业设计是一项繁重的工作,除了要求指导教师要有较强的敬业精神外,还要求他们讲究指导方法的管理。毕业设计中可以采用多种适应不同学生的指导方法,即教师对总体设计要求,可以一起指导,对于各个学生设计的部分,教师可以个别指导;对于共性的问题可以大家一起讨论,一起指导。在指导和检查过程中,要教师抓住学生的主要设计思路,把握好各个学生的设计大方向,让学生自始至终控制设计的主导方向,逐渐改变原来课程设计的习惯思维,使设计不断深入,不断提高。在设计过程中,要指导老师鼓励学生不断创新,在设计思路和实际调试方面,要充分发挥学生的创造思维,在设计方案选择时,让学生大胆设计,只要主体方向没有问题,可以让学生进一步进行设计,让方案的特色充分体现出来。在学生遇到实际调试问题时,指导教师要给予适当的提示或有益引导,使学生能够找到排除疑难的方法。对于生产工艺的选择,多给学生关于实际生产中工艺流程、工艺指标方面的提示或引导,或鼓励学生结合自己的设计有选择地在实习单位多做有关生产工艺方面的了解与实地考察,让同学们更多地体会到好的生产工艺对提高生产质量有着不可替代的关键作用。

3.综合比较、优化设计方案管理。一个好的毕业设计方案,一方面要求设计方案合理,另一方面要求能达到预定的性能指标。这就要求不仅要采用较低的成本而且还不能降低性能。因此,方案的选择与优化的管理是整个毕业设计比较关键的一个过程。首先要帮助学生建立微电子的技术评价体系,引导学生认识哪些因素是方案的主要关键技术,只有控制好关键技术,才能使设计方案在实施后能达到预定的性能指标。其次,还要引导学生不断了解微电子中原器件的价格体系,让学生明白设计一定要讲究成本,在保证性能的前提下获得更低的工程成本才能赢得更多的客户,这个设计理念一定要在毕业设计过程中就开始建立起来。

第5篇

【关键词】微电子 学科建设

1 引言

微电子学是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多种学科和超净、超纯、超精细加工技术基础上发展起来的一门新兴学科,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。微电子技术是电子工程和信息科学技术的基础及核心,是世界高科技竞争的热点,是国家基础性战略性的产业[1][2]。其中超大规模通信专用集成电路是现代通信设备的心脏,它的设计开发能力和大生产升级技术的掌握与提高,对于我国通信新产品的研发与创新起着决定性的作用。作为电子通信类高校,南京邮电大学建校近50年来,正朝着信息科技类大学进军。我们不仅需要继续培养大量工程实用型人才,而且当前特别需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的高素质人才,在江苏省这样一个将信息产业作为重点发展的大省,微电子技术必须大力发展[3-5]。

学科建设是高等学校的根本任务,是不断提高学校办学能力、提高教学质量和科学研究水平的基础,并决定着学校的办学水平和特色。加强学科建设,可以形成高校自己的优势和特色,提高学校的影响力、教育质量、科研工作水平、效益等,使高校具有更强的竞争力和生命力。如果学校的学科水平不高,就会制约教学、科研和学校整体发展,进而影响人才培养的质量[6]。

2 加强微电子专业的学科建设措施探讨

每一所高校都有自身的办学特色,每一个学科都有自身的历史传统。只有实事求是地综合分析学校已有的学科基础、特色、优势和不足,才能明确学科发展的科学定位,才能走出有自身特色的学科建设之路[6]。

微电子专业在我校还是一个新专业,如何把这个新专业做大做强,搞好学科建设工作,真正体现出南京邮电大学的微电子专业的专业特色,是一个值得探讨的问题。根据我们学校长期为IT行业培养人才和我们系的基础和优势,设置以通信集成电路设计为主要方向,并对专业方向的发展作了规划,同时兼顾工艺设计与器件设计。与此同时,确立我校微电子专业的建设目标为:根据学校的办学指导思想,树立“理科本科教育以培养应用基础和理工融合型人才为主,在坚持人才培养质量统一要求的基础上,鼓励学生个性化、多样化发展,强化学生的创新精神和实践能力培养”的教学工作指导思想。

加强本专业的学科建设,主要包涵以下几个方面的建设:

2.1 对学科进行科学的规划

要想做好学科的规划工作就要先明确自己的定位,也就是要先明确本校是主要培养什么方向的人才,要求他们必须要具备什么样的知识结构和创新能力,从而体现特色、明确的专业方向。这就需要我们认真分析本校的办学历史及现状,了解国内外其他高校的相应学科的发展水平和经验,结合本校的实际情况和特色,构建自己的学科体系,进行科学的规划,制定一系列切实可行的有效措施。

在微电子专业正式招生之前,我们组织教师到国内不少高校进行调研,并与多所学校的教师进行了交流。在广泛调研的基础上,我们了解了国内外、省内外的同类专业的发展状况和我校微电子专业的实力、优势及所处的地位,我校微电子专业起源于半导体专业,后又同电路与系统专业相互融合和交叉,形成了一个独具特色的专业。其特点是专业涵盖面宽,包括集成电路理论与技术、半导体器件理论与技术和半导体工艺理论与技术三大主要方向,如何体现专业特色,是本项研究的内容之一。为此我们提出通讯集成电路和新型微电子器件作为我们的专业方向和特色,并在教学和科研中体现出来。针对江苏省和南京市的集成电路发展特色,以及南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况,适当加强通讯集成电路、新型微电子器件和光电集成的课程,体现专业特色。注重更新教学内容,优化课程体系,打破学科课程间的壁垒,加强课程与课程体系间在逻辑和结构上的联系与综合,精选经典教学内容,不断充实反映科学技术和社会发展的最新成果,注意把体现当代学科发展特征的、多学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来。此外还拟通过建立微电子专业实验室,开设微电子和半导体测试实验课,在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生。

围绕着如何培养和造就适应微电子技术飞速发展、微电子产业突飞猛进、集成电路向系统芯片(SOC)发展、器件尺寸不断缩小和设计思想不断更新的需要,具有创新精神和实践能力的高素质人才这一根本任务,积极探索,形成了“加强基础、注重素质、拓宽知识、增强适应性”的教学工作思路,将“微电子学”专业建成国内同类专业色鲜明、人才质量高、广受社会欢迎的专业,“十一五”期间,形成1个强势学科和研究方向;在培养优秀的本科生基础上,积极建设微电子学科硕士点。在省内具有一定影响。在8年内成为校品牌专业,再经过5年的建设成为江苏省特色专业。

因此,只有明确了学科的现状、清楚自己的位置和优缺点,这样才能作出有效科学的学科建设规划。

2.2 学科队伍及师资队伍的建设

学科队伍是学科建设中的极为重要的部分,没有高水平的学科队伍,学科建设也只能是纸上谈兵。而且高校的主要任务就是能培养具有良好的学习、工作和创新的高级专门人才,因此从这个方面来讲,没有年龄结构、学历结构、职称结构合理的高水平师资队伍,也是不能完成高校所承担的任务的。

为了实现师资队伍建设目标和人才培养目标,必须建立一支素质好、质量高、勤奋工作、忠诚于党的教育事业的师资队伍。师资队伍建设的总体目标:全面提高教师的政治、业务素质,逐步建设一支适应现代化建设需要和办学规模发展需要,素质优良、结构优化、高效精干、充满活力、忠诚于党的教育事业的师资队伍。

(1)积极培养学科带头人

学科建设必须以人为本,要注重培养高精尖的师资队伍,培育创新型人才就要统筹考虑学科直接承担的教学、科研、服务三大职能的关系,加速建设首席教授、学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。以中青年学科(术)带头人的培养为重点,并加大向青年骨干教师和一线教师倾斜的力度,创造一个公开、平等、竞争、择优的用人环境,营造一个和谐、宽松、温馨的工作氛围,培养和引进,形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队,使其在学科建设中发挥突出作用。

(2)为年轻教师的成长创造条件

目前,我校的微电子技术系拥有教师7名,平均年龄35岁以下,年轻教师占了90%以上。因此学校要为年轻教师的成长创造良好的条件就显得尤为重要。

可以把年轻教师送出去攻读学位,鼓励教师深造的同时,能适当减免正常的教学工作量,同时享受基本的工资福利待遇。目前我系全体教师中四人具有博士学位,三人具有硕士学位。计划在四年内将专业师资力量从7人提高到10人,博士率达到70%。力争八年内将专业师资增加到15人,博士学位人员比例达到90%。也可以把他们送到国内外高校去做访问学者,积极参加国内外举办的国际会议,从而了解专业的最新发展、前沿问题,并开阔了眼界。

设立专款建立青年教师培养基金,资助青年教师开展教学科研工作。

(3)改善教师的福利待遇

很多年轻教师工作不久,都承担着工作和家庭的双重压力,学院可以采取一系列的措施来消除教师们工作时的后顾之忧。适当提高教师们的工资福利待遇,设法解决青年教师的住房、交通等生活问题,达到良好的生活水平。这样才能保证教师们能以更饱满的姿态全心全意地投入到工作中去。

2.3 加强科学研究的建设

良好的科研环境是学科建设的主要内容,学科建设的成果主要包括高水平的文章、专利、获奖成果等,这些成果的取得都是基于良好的科研环境来完成。因此也只有通过学科建设才能改善科研环境。

(1)加强开展科研工作的硬件平台的建设

要做好科学研究,就必须要有好的硬件平台。这包括实验中心、专业实验室等的建设。经费适当向这方面的建设倾斜,建立起良好的硬件平台,才有利于各项科研项目的顺利开展,逐步形成浓厚的学术氛围,吸引更多的人才加入到我们的科研团队中来。

(2)加强科学研究

教师只有通过科学研究才能提高自己的教学水平和科研水平,使自己成长为骨干教师甚至是学术带头人。因此必须要承担一定的科研项目。作为学院,可以动员或采取一定的向科研倾斜的措施来鼓励教师积极申报各项纵向科研项目。为此我校设立了专款建立“青蓝”工程,资助青年教师开展教学科研工作,并逐步积累申报省部级、国家级项目的条件。

从事科研能力强的教师申请的项目,反过来又能进一步支撑科研,如此形成良性循环。

(3)发表高档次的文章

高水平的论文是学科建设水平的重要指标。因此鼓励教师多发文章,发好文章是搞好学科建设的一个必经的途径。比如,我校出台了经济奖励、增加业绩点的方式鼓励大家发高档次的文章。文章的数量和质量也直接有利于各项项目的申报。

只要通过以上措施,把师资队伍建设等工作常抓不懈,经过一定的阶段一定会形成包括教授、副教授、讲师、助教的,年龄结构、学历结构、职称结构和学缘结构都较为合理的师资梯队,同时取得在国内具有一定影响力的科研和教学成果。

3 小结

总的来说,新专业的学科建设中存在很多机遇和挑战,存在很多问题需要探讨和尝试。重要的是,如何根据我们学院长期为IT行业培养人才和我们学院自身的基础和优势,对专业方向的发展作出合理的规划,制定切实可行的学科建设规划,采取各项有效的教学改革措施,把微电子这个新专业做大做强,真正体现出南京邮电大学的微电子专业的专业特色,是我们目前必须常抓不懈的工作。

参考文献

[1] 杨宏,王鹤.微电子机械技术的发展与现状.微电子学,2001,31(6):392-394.

[2] 严兆辉.微电子的过去、现在和未来.武汉工程职业技术学院学报,2003,15(2):30-34.

[3] 李斌,黄明文.微电子技术专业创新教育探索.中山大学学报论丛,2002,22(1):108-109.

[4] 刘瑞,伍登学,邬齐荣等.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践.实验室研究与探索,2004,23(5):6-8,23.

第6篇

关键词 工程教育专业认证;射频微电子;卓越工程师

中图分类号:G642.3 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)11-0007-02

1 引言

工程教育专业认证对保证和提高工程教育质量、推动我国卓越工程师教育培养计划具有重要作用。我国工程教育于2013年6月在韩国首尔召开的国际工程联盟会议上成功加入《华盛顿协议》,成为预备会员,这标志着我国工程教育迈出重大步伐,为工程类学生今后走向世界提供了具有国际互认质量标准的“通行证”。工程教育专业认证作为国家工程师制度改革的基础和前提,也将为广大工科学生未来的工程执业提供便利[1-2]。

随着国内半导体制造现代化工艺线的不断建设和扩展,以及微电子技术的飞速发展,IC产业对微电子人才需求日益增加。目前我国正面临微电子技术人才奇缺的局面,对培养人才的要求也日益提高。射频微电子学课程作为电磁场与微波技术方向的专业核心课程,是数字通信、射频系统以及射频集成电路设计的基础。建立能适应新形势下满足工程教育认证标准要求的射频微电子学课程教学体系,提高射频微电子学课程教学水平,是电类专业顺利通过工程教育专业认证的重要环节之一。

为实施教育部“卓越工程师教育培养计划”,切实增强学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,本文结合客观实际,从教学方式方法改革、学生工程实践能力培养、侧重学生对所学知识的应用和创新能力的教学评价方法的研究和实践等方面着手,建设面向工程教育专业认证的射频微电子学课程教学体系[3]。

2 改进教学方式方法,提高学生学习的积极性

采用先进现代教学手段是提高学生学习兴趣和积极性的重要方法之一。

1)在保证知识结构的系统性和知识点布局的全面性基础上,采用启发式互动教学法,充分调动学生学习微电子课程的积极主动性,引导学生主动分析工程实际问题,有效提高课程的教学质量。

2)改进多媒体课件,使教学更贴近工程实践。使用视频剪辑、动画、实物照片等教学手段,向学生展现该课程的核心内容以及所学理论的工程实践应用,增加学生对射频和微电子的感性认识。例如:在介绍S参数时,可以通过视频录像介绍工程实践中利用矢量网络分析仪测试射频无源器件及有源器件S参数的方法;在介绍微波传输线时,可以向学生展示由微带构成的射频前端系统中的馈电网络的实物照片和调试过程的视频录像;通过收集并展示各种射频无源(滤波器、功分器等)、有源器件(低噪声放大器、混频器等)的照片和实物,使学生更形象地认识射频器件,提高学生的学习兴趣。

3)推进课程网站的建设,以网络教学作为教学辅助手段。在教学网站上提供国外著名科教网络频道有关射频技术和微电子学的课程课件和相关教学资源,课堂教学课件、射频微电子技术常用的网络资源和网址,建立讨论区供学生相互讨论和教师答疑,建立专门的网页介绍射频微电子技术的前沿和发展方向,鼓励学生跟踪前沿技术自主创新。

4)在教学评价方面,侧重学生对所学知识的应用和创新能力的考查,将小组自主学习、研究性学习的情况纳入对学生成绩的评价,引导学生重视课程的实践环节,改变单一的考试成绩评价方式,重视学生在学习过程中的自我评价和自我改进。

3 注重学生面向工程实际的能力培养,改革射频微电子学实践教学内容

微电子学课程体系主要包括微电子器件和工艺、集成电路设计与应用两大类,应用性极强,学生需经过实际器件工艺的操作和具体集成电路的设计,才能深刻理解器件工作原理、掌握集成电路仿真和版图绘制方法,全面了解集成电路设计的全过程,达到很好的教学效果。

作为该课程体系中重要的一门课程,射频微电子学是一门理论性与工程性都很强的课程。如图1所示,射频微电子学涉及许多学科交叉领域,因此,学生不仅需要学习数字集成电路设计、模拟集成电路设计等理论课程,掌握集成电路原理,还要能利用各代工厂提供的工艺库和器件模型进行各种集成电路原理设计和版图绘制。现代射频集成电路的开发流程,由仿真域(设计、仿真、验证)实体域(电路实现)测试域(测试验证)三个环节构成。工业界需要的合格的射频微电子工程师必须具备在上述三个领域的全面知识和技能。目前培养的学生比较注重基础理论的学习,仅对仿真域中的设计环节比较熟悉,而仿真、电路实现、测试等方面的能力比较欠缺。

因此,在教学过程中,为了培养学生的工程实践能力,除了基础理论知识的教授外,还需教授学生掌握电路CAD软件、电磁场仿真设计工具(HFSS、IE3D或CST)、各种集成电路测试设备(矢量网络分析仪、示波器、信号源、频谱仪和噪声仪),并要求学生利用电磁仿真软件对所学的射频无源及有源器件(如滤波器、功分器,低噪声放大器、混频器、振荡器等)进行分析和设计,使学生不仅能更深刻地理解所学习的射频器件的工作原理及射频集成电路设计方法,也能熟悉和掌握仿真软件。学生在教师或助教的指导下,自主设计、仿真验证射频无源器件(如滤波器、功分器、工分器等)及其有源器件(如低噪声放大器、混频器等),在此基础上进行射频系统前端的集成电路设计,然后通过评估筛选出性能较好的设计,制作实物并进行工程测试。这样就实现了对学生在射频集成电路工程设计重要环节由仿真域(设计、仿真、验证)实体域(电路实现)测试域(测试验证)能力的培养。

在理论教学的基础上,通过小组学习讨论的方式,鼓励学生按课题小组设计多种射频元器件。但由于射频器件及射频系统前端的集成电路的制作和工程测试的成本较高,无法满足所有学生的需求,对器件的制作和测试必须择优进行。在实际的实践教学中,只进行某种器件设计的小组为参照组,评估完成整个设计、仿真、制作、测试流程的小组对该器件掌握的改善情况。

4 进行校企合作的卓越工程人才联合培养

射频微电子学教学可在校企联合培养机制下,建立必要的激励政策,充分发挥企业的行业优势,引导教学从注重学生“考试结果”向注重学生“学习过程”的转变。这反映到本课程的教学内容上,要强调理论性与本课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;反映到教学过程中,要重视运用团队学习、案例分析、实践研究和模拟训练等方法的运用。在考核时,对校外课外的实践内容实行严格的考核,比如邀请校外射频微电子工程技术人员与校内专业教师组成考核小组,考核学生在企业实习的具体表现。根据实际条件,增加工厂生产实习环节,使学生能在综合运用所学知识的基础上,加强对企业岗位操作规程及相关管理规程等的详细了解。

5 结束语

本文在工程教育专业认证背景下并结合本校的本科卓越工程师教育培养和专业建设,基于笔者近两年来在微波技术与天线、射频微电子学课程授课过程中的总结,探讨建立新形势下能满足工程教育认证标准要求的射频微电子学课程教学体系,从而适应国际化、社会化、高素质、创新型人才的培养需求。需要指出的是,由于受到教学经验和客观实际的限制,笔者只是简要地讨论了在工程教育背景下本课程教学的转变,在未来的教学过程中会进一步进行思考和总结。

参考文献

[1]修开喜.中美工程教育专业认证体系的比较研究[D].辽宁:大连理工大学,2013.

[2]刘昭亚.本科院校工程教育专业认证制度研究[D].安徽:淮北师范大学,2014.

[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”质量要求与工程教育认证[J].高等工程教育研究,2013(6):49-61.

第7篇

微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件上的技术.其主要包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列的技术。该技术在很多方面都发挥了其重要的作用,如在生活中我们所使用的手机、电子计算机、医疗器械、移动电视等一系列的电子产品;还有军事方面的武器如卫星通信、原子弹等一系列的武器装备中。

二、微电子的现状

首先我们来介绍一F微电子的发展史,它主要经历以下几个阶段。第一个阶段:1947年巴丁和布拉顿发明了点接触式的晶体管;第二个阶段:1958年TI公司制造出世界第一块集成电路芯片:第三个阶段:20世纪70年代进入MOS时代。那么,为什么微电子能得以发展并且发展的如此迅速昵?正是由于Mos管的高集成性和低功耗、放大倍数高等优点,所以到70年代就进入了MOS的时代并一直发展到现在。尽管帅s管有哪些优点,但这并不意味着M0s管已完全取代了晶体管的地位;在一些对速度和驱动能力要求非常高的系统中还是要用到晶体管。

微电子发展的如此迅速那就是否就意味着其发展的道路是一帆风顺呢?显然是否定的。在微电子发展的过程中我们遇到了许许多多的方面困难,如工艺方面、材料方面、封装测试方面和设计等方面都遇到了重重地障碍。其中集成电路工艺技术主要包括扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长以及抛光等技术。微电子在材料方面的困难丰要是随着微电子器件尺寸的减小,一些材料已经不能很好的满足微电子发展的需求,人们已经不在局限于Si、Ge、GaAs、等一些材料,而是也开始研究高K栅介质、低K互连介质、碳化硅(SIC)、新型化合物等半导体材料。在工艺方面的困难主要是随着微电子器件尺寸的减小,其最小的特征尺寸已经进入到纳米数量级;这使得器件之间产生相互影响,进而影响电路的性能,严重的阻碍了微电子行业的发展。这就需要政府投入大量的财力和人力来进行新器件、新工艺的研究。同时在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(U)光刻技术、深紫外(DUv)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术,但是由于特征尺寸越来越小这使得光刻技术面临一定的困难,①这就使得工艺线必须使用波长更短的光源。从早期的水银灯到现在使用的远紫外线,甚至使用研究中的粒子束。②导致光刻以及掩膜成本急剧上升。③光刻时小尺寸图形所产生的干涉和衍射效应使得光刻图案失真越来越严重。在测试方面由于现在的电路集成度愈来越高,这使得集成电路的封装与测试也越来越困难,而且在封装测试后芯片成品率也不高,这也是制约微电子发展的一个重要的因素。

三、微电子对中国未来经济发展的意义

微电子的发展在我国的经济发展和军事力量的发展中占有十分重要的地位。同时微电子对人们生活水平产生了重大的影响。在生活水平方面随着微电子的发展人们的生活水平也在不断地提高。如家用电器的功能的增加和性能增强提高了人们生活质量,而且随着微电子的发展许多电器价格都非常便宜。在军事方面的意义:不仅提高作战军事装备和作战平台的性能(如雷达和导航系统等),而且导致新式武器和装备的产生,同时,微电子技术改变了传统的作战方式,这将会从近距离战争发展到未来的远距离的电子信息战。只有把微电子发展起来,一个国家才可以真正的强大起来.如近几年来我国的海权一直都得不到保护正是由于我国海上防卫能力还不够强大,归根到底是由于设备技术的落后,所以只有大力发展微电子我国才能够在未来真正成为科技强国。

四、微电子发展的趋势

微电子学是一门发展十分迅速的学科,而且微电子集成电路的发展一直都遵循“摩尔定律”。所谓的“摩尔定律”是指集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍,当价格不变时;或者说,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。21世界的微电子发展趋势主要有:第一、各国的微电子都在向减小器件尺寸方面和集成度不断提高方面发展,即微电子特征尺寸将由微米一亚微米一深亚微米一纳米甚至更小。尤其是国外发达国家正在向0.1微米以下的工艺发展,这更加拉大了我国与发达国家之间的差距。第二、发展片上系统(SOC)。其主要是将传感器、执行单元和数据处理系统集成在一块芯片上,从而完成信息的采样、处理等功能。第三、微电子技术与其它学科结合的产物。如她Ms技术,它是微电子技术与机械、力学、光学等领域结合的产物;还有用于医疗的生物芯片,其丰要微电子技术与生物工程技术相结合的产物。

五、微电子发展的策略

纵观近几年来我国微电子的发展情况可知,我国微电子行业严重缺乏技术人员,特别是集成电路设计工程师。由这一国情也就决定了我国未来几年微电子的发展方向以及人才的培养方向。微电子是衡量一个国家综合国力的重要指标,同时也在我国经济发展以及国家安全方面占有举足轻重的地位,这就需要我们国家重视对微电子的发展,对微电子人才的培养。关于微电子的发展我提几条意见:①根据国内微电子专业发展情况,大量培养微电子专业人才已经是迫在眉睫。同时,在培养人才的过程中我们也更应该注意人才培养的质量。②应该根据微电子专业的市场需求培养多层次、专业化人才,加强学校和企业的合作,了解企业需要的人才类型,加强各个高校在微电子学方面研究成果的交流。同时我们也应该注重理论联系实际;为学生提供实习的机会也是必不可少的,这样就可以培养学生的实际动手能力。③时刻了解国外微电子发展动态,专业课程可以直接采用或参考国际最新的优秀教材;聘请具有丰富实践经验的专家教授进行授课;创造机会,鼓励教师与企业合作进行研发项目,了解实际应用需求,并据此来完善各高校教学大纲。

参考文献:

[1]李枚.微电子封装技术的发展与展望[J].半导体技术,2000.25(5):1 - 3

[2]李跃.电信企业信息化综述[J].电信科学,2003,(1):l一5.

[3]刘春生.大学生综合能力和创新意识培养模式设计与实践,中国商教研究,2002(1)

第8篇

关键词:电子科学与技术;本科培养方案;课程设置;办学特色

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0070-02

21世纪被称为信息时代,电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用,也对人才的培养提出了更高的要求。因此,本文从人才的社会需求出发,结合我校实际情况,进行了本科专业培养方案的改革探索,并详细介绍了培养方案的制定情况。

一、人才的社会需求情况

目前,我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业,市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均,分类较细,且发展变化较快。另外,电子科学与技术产业结构具有多样性,既有劳动密集型的大型企业、大公司,更多的是小公司和小企业;既有国有企业和私营企业,更有合资、独资的外企。因此,社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。

二、专业的培养目标和定位

本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识,熟练实验技能,能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能,有较强的工程实践能力,能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色,依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则,培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。

三、本科培养方案制定的思路

电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求,以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力,使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面,光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。

四、本科培养方案的改革探索

要实现电子科学与技术专业的培养目标,适应电子信息产业的不断发展,并结合我校学科发展方向和特色,对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究,并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研,最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案,主要内容如下:

1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时,根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下,专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块,下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程,到大三时根据自己的兴趣选择专业方向,选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求,因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块,每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。

2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础,因此,在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外,增加了与专业相关的课程,如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程,删减了原先与物理类相关的一些课程,如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等,并删减了一些计算机软件类课程,如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块,两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。

3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分,微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向,开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向,开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验,通过加强实验环节,训练学生的动手操作能力,增强学生的理论知识。

五、与省内外专业人才培养的区别

具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区,服务于不同的区域经济,这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系,也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面:

1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个国家级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室,人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业,培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。

2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力,在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力,开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程,以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统,从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力,开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程,以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力,开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力,开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程,以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力,开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程,以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。

3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。

参考文献:

[1]陈鹤鸣,范红,施伟华,徐宁.电子科学与技术本科人才培养方案的改革与探索[A]//电子高等教育年会2005年学术年会论文集[C].17-20.

第9篇

关键词:微电子技术;航空系统;综合化

微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平,促进了各领域上的发展,目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中,我们可以看到微电子技术的重要作用,不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展,同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用,从而对如何更好地应用微电子技术进行探究,希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。

1微电子技术的基本概念

微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一,是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术,其应用领域十分广泛,不仅仅可以使用于航空航天中,也可以使用在各个工业领域及商业领域上,微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现,同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称,作为集成电路的一个重要载体,微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的,但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点,在目前的信息化时代,我们既要正视微电子技术的重要性,又要对微电子技术进行学习与创新,从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。

2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵

随着航空系统的不断发展,我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用,促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展,而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性,微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现,同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现,微电子技术不仅仅是理论性的技术工种,当微电子技术应用于航空系统发展过程中时,也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来,体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中,微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上,但无论是系统上还是产品上,微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。

3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中

3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合

我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了,所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上,与实际航空系统应用进行有机结合,保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能,提高航空系统发展中的经济性与技术性,无论是在控制系统还是传感器及显示系统中,都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展,解决综合系统中所存在的相应问题,提升客观的显示技术及控制技术,从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。

3.2提升相关人员的微电子技术水平,引进高质量的人才

无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用,所以我们必须提高整体队伍的综合素质,以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求,为了培训相应的航空方面的微电子技术人才,我们必须要革新课程,提高课程难度,在一定程度上加入相应的航空理论知识,增加实践课程的相应比例,促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合,也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等,但无论是哪种专业知识,都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新,只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。

3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护

在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护,一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题,在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作,我们必须对微电子技术设备进行相应的保护,从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置,以及防尘罩、导电袋等多种防护准备,保证微电子技术设备不被静电损坏,除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况,处理好相应的飞机操作面,安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰,同时对微电子技术设备进行相应的保护。

3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新

航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中,在这个航空系统运行当中,无论是对于信息进行存储或是处理,都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等,但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口,国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求,面对这一问题,我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新,从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。

4结语

在微电子应用于航空系统中的这一个方面,我们还有好长的路要走,不仅仅需要从理论上获得突破与提高,同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合,明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵,从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。

作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院

参考文献:

[1]姜振灏.微电子技术在航空系统中的发展[J].科技视界,2015,13:94+87.

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[3]中航工业西安航空计算技术研究所.田泽.航空微电子技术及产业分析[N].中国航空报,2011-11-08011.

第10篇

关键词:微电子产业;生产线模拟;教学对策

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)35-0117-02

目前在我国,很多的传统产业都与微电子技术相结合,高校需要通过在现有各地条件下的高等教育环境里培育出大量的技术人员,使他们具备设计和应用大量的现代集成电路芯片并进行智能改造的能力,才可以进一步使很多相关的传统产业重新焕发出青春。[1]

微电子工艺课程需求的形象化教学素材十分丰富,将这门课程开发转化为CAI课件,对提高毕业生对硅工艺的实践认知能力非常有益。2006年哈尔滨理工大学的曹一江等就提出利用多媒体辅助工具,建立针对微电子教学的课件开发。[2]

一、中小城市微电子产业链企业对高等院校学生需求的调查结果

调查发现,国内微电子行业的市场主要集中在处于产业链中不同角色的中小企业,而这些企业主要分布在中小城市。因此,高校在为中小企业服务中,特别要注意为小企业服务。以我院为例,我们调查了微电子企业A、B,让本科学生参与到硅锭生产和切片两个工艺步骤中,并结合企业人事部门的反馈,认为对于微电子课程教学目前有以下四个问题:

1. 教学过程不适应

从目前实际情况来看,大部分学校及机构的教学工作还停留在满足于实习、实验要求的水平,缺乏主动与科研及产业部门合作、共同进行教学改革的力度和深度。

2. 操作体系不适应

要保证高等教育与生产(社会实践)相结合的工作质量,必须有一套细化的、简便的、高效的操作系统。

3. 教师的素质不适应

高等学校大部分教师的素质还难以适应微电子实践教学,不能有效地为企业解决实际的技术问题。

4. 评估体系不健全

评估体系是指对高等教育与科研、生产(社会实践)相结合的工作质量进行监督、检查和评价的一系列办法,包括指标、规则和方式等内容。

二、微电子工艺课程的教改具体实施方案

为了把微电子本科教育定位于更好地和学生将来的职业相结合,应该在考试成绩上充分体现学生在学习本课程过程中的综合能力,就此笔者提出以下五个方面的实施方案,并给出加权的最终成绩评定方式,如图1。

1. 建立本科微电子兴趣小组,提出积极兴趣分JX

对于本科阶段来说,鼓励师生和生生互动,交流讨论。①激发学生对微电子的创新热情,并了解现代生产的最新发展。②培养学生对各种微电子制造工艺的分析、大型集成电路的设计和应用开发能力,使其跟上现代微电子领域的发展和要求。

2. 建立新型学习机制,加大学院微电子专业重视力度

微电子课程可以将课程分为若干子课程,并分类提供选择性教育服务,实行“选子课制”,例如可将“微机电系统”单独分出来,学生根据自己的兴趣爱好选择购买不同的子课程,这样将使得院校重视该学科教育服务质量以及学生的兴趣和要求。

3. 理论教学考试实施必须与科研项目、实践知识相结合

目前大多数学校的微电子技术教学,自设立以来都采用比较枯燥的课堂纯单向教授式学习,因此,此次教改尝试,将树立教与学的互动目标,并将使教师已获得资助的科研项目研究,化成简单的个体,变成实践,实施到日常教学中去。

4. 建立微电子企业教育评价因子QP

每年可以设定高校所在地的两家微电子相关企业为评价方。通过以当地三家微电子企业考察录用对象的理论、实践等方面问题,作出A、B、C、D四类评定标准。并适当提高该评价因子的权重,学生本课程的最终成绩为:

学生成绩=QP×20+0.55×考试成绩+平时成绩×0.2+0.05×JX(1)

5. 实现新型多媒体教学化

第11篇

关键词:发展;前景探讨;电子技术

如今我们身处的这个信息时代,当然不能缺少信息科学与技术这方面的人才,而电子信息科学与技术的专业前景是不错的。展望未来,电子产业(包括方兴未艾的光电子专业)还将继续站在世界技术发展的最前沿,一如既往的带动全球经济的发展。

一、本专业的主要研究方向和未来发展

电子信息科学与技术专业,主要从事以下领域的研究:通信与广播电视、厘米波与毫米波技术、传感与自控、雷达技术、电磁场与微波技术、数字信号处理技术、超导电子学、超大规模集成电路及集成电路系统的研究、微电子技术、电子离子光学与计算机辅助设计、信息显示、光电子技术和真空微电子学、传感技术与应用系统等方向。

专业基础课程为高等数学、线性代数、计算机编程语言、英语、电路分析、模拟电路、数字电路等。

专业主干课程为电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、计算机语言与程序设计、数据结构、微机原理与应用、单片机原理与应用、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、数字图像处理、信息论基础等。

我国信息产业部部长吴基传曾经在“信息技术与微电子产业发展研讨会”上表示,未来10年是我国发展微电子产业的关键时期,国家将微电子产业作为重中之重,优先扶植发展。而大力发展以电子信息技术为先导的高科技产业及用高新技术改造传统产业无疑是国家加速结构重组进程的重要手段。现在电子信息产业对GDP的贡献也逐步提高,邮电业产值占GDP的比重,就由1994年的1.10%上升到1998年的3.03%。电子信息产业已经逐渐成为我国最大的产业,成为推动国民经济成长的主要动力。

麻省理工学院是世界上最早开设电子信息学专业的学校,并且一直与世界最新科技发展保持同步,取得了许多科技成果,培养出了许多著名人士,例如我国搜狐的总裁张朝阳就是从麻省理工学院毕业的。我国最早开设本专业的是清华大学,并且也取得了一系列的成果。我国电子信息科学与技术专业1999年招生34342人,占招生人数的2.24%,并且每年的招生人数还在不断增加。

二、本专业在国防及国民经济中的应用

毋庸置疑的是,信息技术无论是在国防还是国民经济中都起着相当大的作用。据我比较了解的通讯行业和信息产业来说,人们常用一日千里来形容。

在通讯行业中,十几年前手机还是人们炫耀的资本,计算机还是不为人们所熟识的陌生物,但是今天,手机和计算机已越来越多地走入寻常百姓的家庭,渐渐地成为人们生活的必需品。这期间,微电子技术、数字信号处理技术、模拟电路、以及集成电路系统等都得到了很大的发展。十年信息技术的飞速发展,不光令人们诧异,更让人们看到未来的希望,下一个十年会是什么样,没有任何人可以精确地做出预测,因为发展的速度大大超出人们的想象。

而信息产业可谓是国家鼎力支持的一个产业,几年前部委改革时就单独成立了一个信息产业部,而且信息产业部的地位一步一步地在提高,这当然不是国家行政干预的结果,而是政府积极适应市场的一种行为。国家已经预见到信息产业的高速发展,而且预见到信息产业在未来经济地位中重要作用,所以国家积极调整政策,以顺应这种发展的趋势。国家对信息产业的大力扶持可以说就是对电子信息科学与技术毕业生的最大鼓励与帮助,一个很简单的道理,市场做大了,信息产业对人才的需求自然也就增多了。虽然从根本上来说是市场自发运作的结果,但国家宏观政策的引导也是功不可没。对于高速发展的信息产业来说,人才可说是必不可少的剂;同样的,迅速扩大的信息产业市场也为越来越多的毕业生提供了广阔的就业市场。

毕业后从事任何与电子信息通信领域相关的工作,就业前景广阔,社会需求量大,可以成为:

通信系统设计工程师――各种有线及无线通信系统的研究、设计、开发、管理与维护工作。

电路设计工程师――各种电子电路、设备及系统的研究、设计、开发、管理与维护工作。

计算机开发人员――计算机应用领域的软硬件开发。

信息技术已是经济发展的牵动力量,而在关系到一国生死存亡的军事领域,电子工业更是扮演着举足轻重的角色。现代战争越来越向高技术、信息化的方向发展,电子战已经成为杀伤敌人的一种强大手段。任何国家都不想在全球的信息战中处于被动挨打的地位,包括我国在内的世界上比较有“实力”的国家,对于信息技术的投入都非常大,即便是非常“烧钱”的电子信息科学与技术专业,国家也不惜重金投入,以期在新时代经济及战略争夺中居于主动地位。下面我就谈谈本专业在当代军事高技术中的应用。

第12篇

关键词:微电子;实验教学;晶体管;直流增益

中图分类号:G434;N45 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2015)38-0248-02

一、引言

微电子工艺实验是微电子专业教学的重要组成部分,对于培养有竞争力的微电子科技人才十分必要。然而目前,我国微电子专业学生的理论联系实际能力和动手能力普遍偏弱,成为制约我国微电子产业发展的巨大障碍[1-3]。究其根源在于国内高校缺乏工艺实验教学条件、系统的实验教学课程[3-4]。因此,对于国内高校如何充分利用现有教学资源,提高微电子工艺实验教学效果是一个值得探索的课题。

半导体器件仿真指的是利用计算机仿真来优化器件工艺和性能。主要是通过求解基本的物理偏微分方程来对器件结构和电学性能进行建模[1,5]。在开发新产品或优化器件性能时,利用半导体器件仿真可以减少研制成本和周期。本文探究了Silvaco半导体器件仿真软件在微电子工艺实验中的应用,利用Silvaco软件计算了在不同的注入条件和结构参数情况下的大功率晶体管直流增益(HFE),清晰、直观地向学生们展现了晶体管电学参数、结构参数及工艺参数之间的联系。表明将器件仿真软件应用于微电子工艺实验教学,可进一步充实教学内容、丰富教学方法、增强教学效果,并提高学生器件设计和制造的能力。

二、Silvaco器件仿真在工艺实验教学中的应用与分析

大功率晶体管是最常见的功率半导体分立器件之一,在一些大型专用军事装设备领域起着难以替代的作用,因此,掌握大功率晶体管芯片设计及制造工艺对于微电子专业的学生具有十分重要的意义。大功率晶体管直流增益HFE(用集电极电流变化量与基极电流变化量的比值来表示)参数是衡量大功率晶体管电流控制能力的关键直流参数[6]。其值不仅与晶体管的材料参数(如发射区、基区的掺杂浓度)、结构参数(如基区宽度)紧密相关,而且也强烈依赖于测试条件(如基极注入电流、结温等)。直流增益不同于击穿电压和饱和压降等直流参数,很难利用经验公式计算得到满足一定HFE指标要求的晶体管结构参数。在流片过程中,最常见的方法是在晶体管发射区形成后,通过调整发射区结深来调整HFE,这势必大大增加工艺成本。如果将器件仿真技术应用于大功率晶体管工艺实验,不仅可以加深学生对晶体管电参数、结构参数和工艺参数的理解,而且在一定程度上降低了晶体管的设计难度和工艺成本。

利用Silvaco/Athena工艺仿真模块建立大功率晶体管二维结构,如图1所示。基本结构参数为:器件总厚度为190μm,集电区厚度为40μm,电阻率为20Ω.cm,少子寿命为10μs,晶向为。器件单元宽度(相邻发射极与基极中点间距离)为240μm。基区宽度、发射结结深以及掺杂浓度为变量。表1和表2为利用Silvaco/Atlas器件仿真模块计算得到的在不同注入条件和结构参数情况下的直流增益HFE。图2为仿真得到的大功率晶体管输出IC~VCE特性曲线,通过IC~VCE特性曲线可以读取直流增益。仿真过程中复合模型考虑了与掺杂浓度相关的SRH复合(CONSRH)和俄歇复合(AUGER);迁移率模型考虑与温度、掺杂浓度以及横向、纵向电场相关的完全模型(CVT)。另外还考虑了重掺杂引起的禁带变窄效应(BGN)、能带简并效应(FERMI-DIRAC统计)以及SELBERHERR碰撞电离模型[5]。测试条件为:25℃,基极注入电流:0.0001μA/μm~100μA/μm,步进×10。集电极扫描电压:0~5V。

工艺仿真条件一:

基区硼离子注入剂量为5×1015cm-2,注入能量为50KeV。退火时间为750min,温度为1150℃。发射区磷注入剂量为5×1017cm-2,注入能量为40KeV,退火时间为370min,温度为1050℃。基区次表面硼杂质度为1.89×1018cm-3,基区宽度为3.4μm。发射区表面浓度为4.61×1020cm-3,发射结结深为3.8μm。由表1可见,当IB=0.1μA/μm时,HFE最大。当IB增大或减小时,HFE均降低。原因为:当IB较大(≥1μA/μm)时,由大注入导致的基区电导调制效应显著[6],有效基区电导率提高,因此,HFE迅速降低。当IB逐渐减小(≤0.01μA/μm)时,发射结势垒区复合电流在总发射极电流中的比例增大[6],使得注入效率γ减小,从而导致HFE降低。

工艺仿真条件二:

基区硼离子注入剂量、注入能量及退火温度同工艺一,退火时间增长为1250min。发射区磷注入剂量、注入能量以及退火推进温度同工艺一,退火时间减少为270min。基区次表面硼杂质浓度为3.25×1018cm-3,基区宽度增大为8.4μm。发射区表面浓度为4.75×1020cm-3,发射结结深减小为3μm。由表2可见,相比于工艺一,基区宽度显著增大,使得基区输运系数β*降低。晶体管基区次表面浓度增大,导致注入效率γ的降低。由于HFE正比β*与γ的乘积[6],因此,HFE有大幅度降低。并且使得发生基区电导调制效应的临界基极注入电流增大。

三、结论

将Silvaco半导体器件仿真软件应用于微电子工艺实验教学,可清晰、直观地向学生们展现半导体器件电学参数、结构参数及工艺参数之间的联系。进一步充实教学内容、丰富教学方法、增强教学效果,并提高学生器件设计和制造的能力。

参考文献:

[1]刘剑霜,郭鹏飞,李伙全.TCAD技术在微电子实验教学体系中的应用与研究[J].实验技术与管理,2012,29(2):78-80.

[2]张儒.高校微电子技术教学与生产实践的结合[J].新课程研究:高等教育,2012,(6):117-119.

[3]王蔚,田丽,付强.微电子工艺课/实验/生产实习的整合研究[J].中国现代教育装备,2012,(23):47-50.

[4]黄杰.微电子学课程体系的教学仿真平台构建――以西南大学为例[J].西南师范大学学报:自然科学版,2013,38(4):155-158.