淺談微電子科學與工程專業教育發展趨勢

張云帆

摘要：如今我國社會發展迅速，傳統的教育模式已經無法適應形勢的發展，微電子科學與工程專業亦是如此，存在著較為嚴重的人才需要與現實脫節問題。為此，本文筆者總結實踐經驗，給予微電子制造業的發展對該專業教育改革的影響進行分析，希望可以給廣大讀者提供一些參考。

關鍵詞：微電子科學與工程;專業教育;培養方案;教學改革

【中圖分類號】G642

【文獻標識碼】A

【文章編號】2236-1879（2018）13-0021-01

引言

近幾年，我國集成電路行業發展迅速，加之《國家集成電路產業發展推進綱要》的擬定也為其發展奠定了一定的發展方向，最后提出對芯片、制造以及材料準備過程中應盡量做到全產業鏈布局。爭取在20年后達到國際先進水平，實現跨越式發展。作為信息發展中的一部分基礎內容，微電子信息可以說是信息發展的核心內容。新形勢下，微電子制造業人才供給逐漸平衡，傳統人才教育模式中的問題也開始逐漸顯露出來。就當前發展形勢來說，在微電子制造業方面其深度已經研究到lOnm之下，半導體的相關物理效應也不斷涌現，其發展方向不斷朝著量子力學的方向發展。但在技術不斷發展的過程中，也必定會在一定程度上給微電子教育帶來調整，如今的教學應當將對人才需求的分析、技術的發展作為教育領域研究的一項重要內容。

一、微電子科學與工程專業人才培養的不足

（一）忽視實踐，課程不足。以往的教育模式中，教師往往過分重視對學生基礎方面的培養，在微電子科學教學過程中進行了大量的基礎理論教學，缺乏實踐教學。在理論教學過程中摻雜了一些學時實驗的內容，但基本上都是基礎性驗證，與企業所需的實際能力存在較大偏差。就目前半導體企業的發展形式來說，很多半導體制造企業都需要員工具有一定的半導體生產線實踐能力，可以進行基本操作，熟悉工藝流程。但該技能在教學過程中嚴重缺失，很多的大學校園也并未給學生提供良好的實踐環境，甚至有些大學由于學生人數眾多，校內的實習場地不對本科生開放，只有讀研的學生才有機會參與實踐。導致學生對半導體工藝設備不夠熟悉，缺乏實踐經驗，在實習工作當中需要企業對其進行二次培訓才能夠正常參與工作。這便在很大程度上增加了企業的用人成本，教育效果與實際應用嚴重脫節。

同時，學習內容涉及的范圍不廣，與國外寬口徑、多融合的教學體系存在很大差距，拓展性較弱，在很大程度上也限制了學生的就業面。

（二）再學習能力培養方面薄弱，筆者通過實際調查，對微電子制作企業進行了解發現，如今大型企業基本上都對人才十分重視，基本上都已經認識到人才資源是企業的核心競爭力。學生再學習能力是企業所關心一項重要技能，是實現企業發展與創新的重要內容。我國高校當前的教育形式來看，在學生學習能力的培養方面相對薄弱，基本上都將這部分內容融入于各種課程當中，利用實驗等方式展開培養，培養內容不夠集中，效果也不夠顯著。

二、專業人才培養改進措施

（一）提供實踐機會，發揮橋梁作用。實驗室是大學生進行實踐鍛煉的基礎平臺，可以給學生提供良好的實踐環境。讓學生在接觸實際設備的同時對理論部分有一個更深的了解。學生畢業前進行生產線實訓，綜合運用微電子工藝知識，對半導體的工藝流程進行設計，在本校實驗室中對工藝流程以及器件生產設備有更多的了解，切實提高操作實踐能力。

學校應當充分發揮出橋梁作用，與企業合作，為學生搭建一個良好的實踐平臺，發揮企業的設備優勢，為微電子專業的學生提供一個更好的實習平臺。并將校內外實訓平臺充分結合，形成校內外聯動，全面提高學生的實踐能力。

（二）優化培養模式，實行開放式教育。在實際的教學過程中，還應當對學生的能力與學習特點進行充分考慮，制定更加符合學生發展的培訓策略，并利用差異化的方式對學生的學習狀況進行測評，讓學生找到自己突破點，提高個人能力，在課程構建方面，考慮學生個性化發展，采用開放式的體系為學生提供一個更好的學習環境。可制定幾個必須的課程作為必修課，而其他的課程可完全根據學生的發展以及愛好來進行選擇，進行深入研究。

三、微電子產業發展新方向

（一）材料的發展。微電子制造工藝不斷更新、集成度越來越高，過去應用較廣的硅膠材料已經無法滿足納米器件的應用需求，逐漸向氮化鎵等新階段的半導體過度，在此過程中，已經陸續出現了石墨烯、碳納米管、氧化鉿等很多新型的半導體材料。并且量子材料也呈現出與傳統材料不同的性質。新材料的發展也在很大程度上行推動了新工藝的發展。所以會說，新材料也是電子產業發展的一個必然趨勢。

（二）綠色微電子技術的應用。目前，我國微電子產業發展迅速，同時，也存在種種弊端，集成電路的廣泛應用給人類生活帶來方便，但隨著其產量的提高，同時也增加了功耗，這就要求我們必須加強綠色微電子技術的應用，以降低功耗，而新材料，新工藝的應用都會給發展綠色微電子技術帶來新的方向。

（三）工藝的發展。微電子材料及器件結構發展推動微電子工藝發展。納米與量子等各種新型材料的出現，促使半導體工藝的制造思想發生了嶄新變化。新型器件擁有更復雜的工藝，3D晶體管柵極對溝道的控制能力進行了相應的改善，實現對溝道的統籌控制。納米級圍柵要求半導體新工藝出現。

四、結語

微電子產業是我國信息化戰略發展的主要內容，在發展過程中，正逐漸向納米制造等新方向不斷發展，新時代背景下，微電子科學與工程專業也應當與時俱進，在鞏固基礎的同時更新教育內容，培養出更多的符合社會形勢的新型人才，推動我國科技不斷發展。

參考文獻

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