微纳电子学
研究微米/纳米尺度电子器件与集成电路的学科
微纳电子学是集成电子科学与技术、材料科学及物理化学的交叉学科,以集成电路为核心载体,聚焦微型电子器件与纳米级电子系统的研究开发。该学科通过持续突破CMOS工艺等核心技术,推动晶体管特征尺寸从微米级向亚11纳米演进,解决器件物理极限带来的技术挑战。我国形成了从基础研究到产业应用的全链条体系,浙江大学北京大学等单位在嵌入式存储芯片、MEMS器件等领域取得多项国家级科研成果。截至2025年,该学科已构建覆盖本科至博士后的人才培养体系,与台积电等企业合作开展产教融合教育,支撑我国集成电路产业链发展。
学科发展历程
1958年黄昆院士创建我国首个半导体专业,1970年代成功研制出1K MOS DRAM存储芯片,获全国科学大会奖。2001年北京大学微纳电子学系成为国家重点学科,建立国内首个4英寸亚微米集成电路超净工艺线。2021年浙江大学微纳电子学院构建12英寸CMOS创新平台,开展三维集成芯片等前沿研究。
核心技术体系
微纳电子学技术演进遵循三条路径:
在制造工艺方面,三维纳米堆叠技术使晶体管密度提升5倍,2024年上海交通大学团队实现纳米压印光刻精度突破至7纳米节点。仿真设计环节采用机器学习辅助EDA工具,将射频芯片设计周期缩短40%。
科研平台建设
国家级科研平台包括:
这些平台支撑着纳米线传感器、电子皮肤芯片等前沿产品的研发。2024年上海交大团队开发的植入式MEMS器件实现炎症反应抑制率85%的突破。
人才培养体系
学位体系包含微电子科学与工程本科专业(教育部卓越工程师计划)及集成电路工程专业硕士点,博士培养方向覆盖纳米电子器件、智能芯片架构等七大领域。
产业化应用
重点技术转化方向包括:
2024年行业数据显示,我国微纳电子技术支撑的芯片设计产业规模突破5000亿元,在物联网、自动驾驶等领域形成完整应用生态。
参考资料
微纳电子学系.北京大学主页.2023-12-24
Home系概况系简介.上海交通大学.2025-03-03
最新修订时间:2025-10-16 17:51
目录
概述
学科发展历程
核心技术体系
参考资料