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微电子科学与工程:电子产品的脑细胞

     阳光高考原创稿件 作者:刘京艳

自从有了电子技术,人们的通讯方式也有了翻天覆地的变化,为了更快更高效的处理信息,工程师们发明了集成电路,让小小的一块芯片的处理能力就远远超过原来房屋般大小的计算机。当你每天用电脑、玩手机时,你有没有想过这些技术成果是怎么实现的,其实这和一个专业紧密相关,那就是微电子科学与工程。

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一、专业解析

什么是微电子科学与工程?

微电子科学与工程是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造等多学科和超净、超纯、超精细加工技术基础上发展起来的一门新兴学科。它主要研究半导体器件物理、功能电子材料、固体电子器件,超大规模集成电路(ULSI)的设计与制造技术、微机械电子系统以及计算机辅助设计制造技术等。

北京航空航天大学电子信息工程学院副院长王俊教授介绍,把微电子说得更通俗一点儿,就是做集成电路设计、芯片设计。芯片是电子产品的核心器件,是电子设备的脑细胞,承担着运算和存储功能,是电子制造业的源头。不管是各种计算机还是通讯电子装备,它们的基础都是集成电路,也就是微电子。微电子科学与工程专业就是用半导体的方法让电子设备更加“微小”的方式。

微电子与电子科学与技术专业的区别

从学科上讲,微电子科学与工程和电子科学与技术在血缘关系上相当亲近,有很多交融之处,甚至可以把微电子认为是后者的一个分支。微电子侧重于电子科学与技术中与半导体、集成电路和芯片相关的内容。而电子科学与技术的专业口径则更加广泛,还涉及电子材料与器件、电子物理与器件、光电子等其他的内容。

微电子科学与工程学什么?

微电子的学习目标和内容比较明确,就是研究新型电子器件及大规模集成电路的设计、制造,并学会用计算机辅助集成电路分析。

以电子科技大学的课程为例,主干课程包括:电路分析基础、信号与系统、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、半导体物理、量子力学、统计物理、固体物理、电磁场与波、微波技术、微电子器件、集成电路原理、微电子技术学科前沿、微处理器系统结构与嵌入式系统设计、微电子工艺、先进半导体材料与器件、微电子电路设计、电子设计自动化技术、电力电子器件基础、半导体光电器件、集成电子学等。考生可登陆高校网站查看院系方向及课程设置。

微电子科学与工程是教育部《本科专业目录》工学电子信息类中的六个基础专业之一,可授工学或理学学士学位。该专业需要学生有坚实的数理基础,还要做很多实验,具备一定的动手能力和操作技能。

二、专业与就业

 

微电子学是一门极其活跃的学科,说它是现代工业的基础和信息化工业的发展动力毫不为过。它使计算机运算能力成倍数增长,硬件成本大幅度降低,让信息化网络、计算机和各种电子设备大行其道。微电子工业已被世界公认是电子工业、信息产业经济增长的驱动力量。

微电子就业相关行业主要是集成电路行业和半导体制造业,它们既是技术密集型产业,又是投资密集型产业。涉及计算机、家用电器、民用电子产品、通信器材、工业自动化设备、国防军事、医疗仪器等。现代经济发展的数据表明,GDP每增长100元,需要10元左右电子工业产值和1元—3元集成电路产值的支持。根据美国半导体产业协会(SIA)发布的最新数据显示,2015年全球半导体市场规模为3352亿美元,而集成电路的规模高达2753亿美元,占半导体市场的81%。所以说集成电路是半导体产业的重中之重。

目前及未来几年,这个专业都应该有不错的发展势头。而且微电子专业是一个强调操作性、实践性和技术性三结合的专业,毕业生可谓是“一技在手,工作不愁”。该专业毕业生可以做硬件工程师、专事集成电路设计开发、器件制作和工艺,尤其在一些技术创新著名的大公司里薪酬还是相当不错的。国际上如英特尔、德州仪器、高通、意法半导体(ST)、Applied Materials、阿斯麦、东京电子等都是比较大型的集成电路、芯片制造企业;国内如展讯、海思、大唐微电子、中星微电子等企业。

这个专业毕业生继续深造的比例还是相当高的。西安交通大学微电子科学与工程专业有50%以上的毕业生保送或者考取硕士研究生,约5%的毕业生出国深造;复旦大学近几年该专业攻读国内外高校、研究机构研究生的比例已经达到60%以上。毕业多年的微电子专业学生小王这样告诫学弟学妹:如果想在这个行业里做出一些成果,那么读研是比较好的途径,如果想要本科毕业就工作的话,那么必须学习好模电、数电,并精通一门编程语言。目前技术革新的趋势是软件主导,硬件步入智能化时代,未来硬件性能的攀比会越来越趋于饱和,竞争也会更激烈。

三、报考指南

阳光高考信息平台数据显示,目前全国开设微电子科学与工程专业的院校已有75所,一般都是理工和综合类院校。其中北京大学、清华大学、北京邮电大学、复旦大学、东南大学、电子科技大学、西安电子科技大学、天津大学、吉林大学、南京大学、华中科技大学、西安交通大学、北京理工大学、北京航空航天大学、上海交通大学、南京理工大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学等高校该专业一级学科是国家重点学科。

注意大类招生

该专业在本科阶段招生名称为“微电子科学与工程”,专科阶段名称为“微电子技术”,当然在招生专业目录中,很多高校也按大类招生的。

如清华大学电子工程系是我国最早从事信息与电子科学技术教学和研究工作的单位之一,是全国学科最全、综合性最强的电子工程专业。清华大学该专业招生时是按“电子信息类”大类招生,入学一年后可分流至微电子学或电子信息科学与技术专业。

上海交通大学该专业也是按照“电子信息类”招生,其中包括自动化、信息工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、信息安全、软件工程、微电子科学与工程等9个专业。

当然上述院校中并非所有都在本科招收微电子科学与技术专业,有些是研究生阶段的专业方向,包含在电子科学与技术一级学科中。考生在报考时可以关注心仪高校的招生网站查看具体情况。

注意身体要求

微电子科学与工程属于电子信息大类,根据《普通高等学校招生体检工作指导意见》规定,任何一眼矫正到4.8镜片度数大于800度的,不宜就读电子信息科学类专业。当然有些学校在报考时,要求并不是那么严格,考生在报考前,可以注意阅读各高校招生章程中的具体要求,或直接咨询高校。

专业推荐

推荐专业源自高校学生实名推荐数据。当前累计投票数量超过347万人次。通过实名注册的高年级学生或毕业生,根据本校各专业办学情况进行投票,推荐优势专业或特色专业。下图仅展示了部分高校微电子科学与工程专业推荐情况,星号为推荐指数。点击图片可查看更多专业推荐数据。

四、录取数据

2015年部分高校微电子科学与工程专业的录取分数

(下图以河北省2015年部分高校录取数据为例。考生可自行修改查询条件。点击图片进入阳光高考“参考分数选志愿”系统。专业平均分需进入系统后,再点击查看。)

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