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微电子器件范文1
微电子器件作为电子科学与技术专业的核心课程，是学生学习理解后续专业课程的基础。为了符合学院应用型人才培养模式的需求，笔者对传统实验教学进行了改革，引入TCAD仿真软件进行实验教学，学生能形象直观的了解器件的制作流程及器件制备过程中相关参数对器件电学，光学性能的影响；带学生参观电子薄膜与集成器件国家重点实验中山分室，了解有机器件的制备测试流程。微视频，翻转课堂教学模式的引入，不仅提高了学生主动学习课程的积极性，也促进学生更好的理解课程的理论教学内容。
关键词：综合性实验；工艺流程；器件结构；软件仿真；有机器件
引言
微电子学综合实验的课程目的是让电子与科学技术专业的学生通过实验加深对半导体器件物理与工艺的理解，通过实验教学，深入理解半导体材料的物理特性，器件制备的工艺步骤，工艺条件对器件结构性能的影响，器件结构对器件电学，光学性能的影响。实验课程的开展可以有效提高学生对微电子器件理论课程的学习理解，为设计具有特定功能的器件和电路准备条件。学院目前传统的微电子学实验课程设置以验证性实验为主，实验简单，实验设备少，不利于开展综合型实验，也不利于学生更深入的学习理解课程内容。因此，对传统的实验项目进行改革是极具意义的。
一、传统实验项目及学时改革
微电子学综合实验授课学时40学时，共有10个实验项目。传统实验目的是帮助学生进一步掌握半导体材料的寿命、薄膜厚度的测试方法、测试器件的电流电压特性、温度特性、测量器件的开关时间、特征频率等。传统实验教学对学生深入理解理论课程有一定作用，实验设置基本以验证性实验为主，实验难度有限，不利于学生综合设计能力的培养，另一方面，由于仪器设备数量限制，每台仪器有4-5个学生循环使用，学生不能充分利用实验学时。因此，笔者经过反复教学尝试，提出了如下改革方案，传统实验项目依据课程的相关性调整为8个项目，每个实验项目学时缩短到2个学时。为了解决仪器数量不足，每次实验课同时开设2个实验项目，这样每台仪器人数可以控制在2人左右。一次课讲解2个实验项目，实验讲解时间太长，学生容易遗忘，教师需要反复讲解，没有太多时间给学生处理实验过程中遇到的疑难问题。为了解决这一问题，笔者对每个实验项目原理及操作的讲解录制成微视频，上传至学院数字化平台供学生下载预习，上课的时候利用多媒体循环播放，这样学生就可以根据视频教学完成实验内容，笔者也有足够的时间为学生解答实验过程中的疑难问题。教学方式的改革不仅取得了良好的实验效果，也大大缩短了实验学时，作者可以利用剩下的24学时开设TCAD仿真实验项目。
二、TCAD仿真软件的应用
为了提高学生的综合设计能力，笔者在原来传统实验的基础上引入了TCAD仿真软件教学，TCAD的引入笔者也是逐步实现的。由于TCAD教学有一定难度，为了考察学生的接受程度，笔者开始是借助学院的开放性实验平台和课程设计平台进行的。开放性实验学时比较充足，笔者可以从基本语法、工艺仿真、器件仿真、器件-电路混合仿真逐步教学[2]，学生基本能掌握器件设计仿真流程。学院开设了集成电路工艺基础课程，集成电路工艺基础16学时的实验教学完成了TCAD单项工艺部分教学。微电子实验课程TCAD部分教学只用8个学时完成软件环境，基础语法教学和单项工艺（离子注入、扩散、刻蚀、外延、淀积等）重复教学。16学时完成N型场效应晶体管及PIN结的结构设计，电学、光学仿真[3]。微电子综合实验的教学为学生进一步的器件跟电路设计做好了准备，部分学生可以利用课程设计，毕业设计平台等翻转课堂模式，更深入全面的学习相关知识。TCAD的引入，学生能直观清楚的看到器件的制作流程，器件结构对器件电学、光学性能的影响，相对于传统的验证性实验，学生学习兴趣更为浓厚，教学效果也明显提高。TCAD教学项目及学时安排，后续可以根据实际应用情况调整教学内容。
三、开展课外实践教学
学院近两年建立了电子薄膜与集成器件国家重点实验中山分室。笔者在实验过程中，会分批次请学生参与到有机器件的制备过程中，让学生直观看到器件的制备过程，了解不同的薄膜制备工艺（真空蒸镀法、磁控溅射、旋涂等），掌握器件电学，光学测量仪器的使用方法，掌握器件电学参数（迁移率、沟道电阻、电流开关比、阈值电压、击穿电压等[4]），器件光学参数（光强、光谱、透光率等）测量方法及物理意义，观察有机薄膜形貌，测量有机薄膜厚度等。学生可以很明确的知道理论教学对实践的指导意义，为学生后续学习提供了更广阔的平台。微电子学综合实验的改革，引入微视频，翻转课堂的教学模式，弥补了课堂授课学时的不足，在传统验证性实验基础上，引入综合设计性实验项目，不仅提高了学生的学习兴趣，为培养具备一定器件及电路设计能力人才提供了基础。
参考文献
[1]陈卉，胡云峰．微电子综合实验讲义[D].广东：电子科技大学中山学院电子信息学院，2013．
[2]唐龙骨．半导体工艺和器件仿真软件SilvacoTCAD实用教程[M].北京：清华大学出版社，2014．
[3]高云，杨维明，叶葱，等．微电子器件与工艺模拟实验讲义[D].武汉：湖北大学物理与电子技术学院，2015：15-38．
微电子器件范文2
关键词: 模拟电路数字电位器集成运放增益可调
中图分类号: TN7 文献标识码:B
作为工科院校,实践教学环节很重要。通过实践可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,实践起着培养学生形成创新思维的作用,也是培养学生创新能力的重要途径。通过实践环节,学生们理论与实践才能紧密联系,学生才能开拓视野,掌握课堂之外的新器件、新技术、新思路,这些也正是我们实验教学的真正目的。
然而,当前《模拟电子技术》教学中,利用实验箱和各功能模块电路板进行实验,具有教学易于统一操作等优点,但同时出现了内容过于陈旧,器件日益老化等问题,久而久之,学生学习的热情在慢慢消减。
为此,必须进行实验项目创新和改革,不仅要让学生理论知识得到验证,而且更重要的是要有真正质的提升。“基于数字电位器的可调增益放大器设计”就是此类项目,在原有实验模块基础上进行改革,既减少了实验室投入,又进行了知识革新。
1 集成运算放大器
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
1.1 反相比例运算电路
电路如图1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为:
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1 // RF。
图1反相比例运算电路 图2同相比例运算电路
1.2 同相比例运算电路
图2是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为:
R2=R1 // RF
当R1∞时,UO=UI,即得到电压跟随器。
2X9313数字电位器
X9313为工业级的32抽头数字电位器,最大阻值为10 kΩ,采用8引脚。X9313结构框图如图3所示。它由输入部分、非易失性存储器和电阻阵列三部分组成。
图3X9313结构框图
两个顶脚引线分别接 和 ,中间抽头为 。 、 和 为三个控制端。 为片选端, 为低电平时,X9313选中。此时才能接收 和 的信号。 在下降沿使计数器增或减1(视 电平而定)。如果 =1,滑动端向 方向滑动, 与 之间的电阻减小一个阶值。反之,如果 =0,滑动端向 方向滑动。
X9313数字电位器功能如表1所示。
3 X9313数字电位器板
X9313驱动电路包括NE555P单脉冲产生电路、高低电平电路和X9313WP应用电路。
X9313数字电位器板如图4所示,电路走线在板的底层,屏蔽电路细节,板上标明各功能端名称。为了适合学生用于模拟电子电路实验需要,将该数字电位器板设计成通用电位器的形式,即常见的 、 、 三个端。使用时,加上电源+5V,通过单刀开关设定 的Up或Down状态。整个数字电位器在按键作用下,阻值呈步进递增或递减。与模拟电位器的区别是它是有源的,并且中间抽头滑动方向可自行设定。
图4X9313数字电位器板
4增益可调运算放大器
基于X9313数字电位器的增益可调放大器电路典型应用如图5所示。运用数字电位器
实现运算放大器电路增益可调,可调增益范围是可以确定的。通过测得X9313数字电位器板阻值变化范围,可以计算步进增益理论值的大小。
图5 X9313增益可调运算放大器电路
实际教学中,X9313数字电位器板对学生是屏蔽的,只需认知驱动原理和使用方法,与模拟电位器使用大致相当。
5 结语
通过此项革新,学生扩展了思路,认识到除了固定阻值电阻和机械电位器以外,还有数字电位器。学生自己动脑解决实验中遇到的问题,在学会基本运放电路的基础上,知识得以真正提升;并且为学生扩展思路,为后续课程的学习留下足够空间,例如进而可以通过单片机系统进行增益大小的自动控制实现等。
为了使学生掌握到更新的知识和技术,对教学内容进行改革和创新是永不止步的,国内大学都在进行着有益的尝试。
微电子器件范文3
【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修
前言：电子测量实验仪器有很多，其使用的频率较高，所以出现故障的概率也较其他仪器大，如果维护与检修不得当，则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响，因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。
一、故障原因的分析
由于经常被使用，电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的，要想做好电子实验测量仪器的维护与检修，首先要明确其发生故障的原因，常见的故障原因有以下几个方面：
①操作不规范：在进行实验的过程中，如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作，则会引起电子测量仪器的故障，因此在进行实验之前，要认真理解仪器的操作规范，牢记使用过程中应当注意的问题，教师要对学生加强指导，对于一些使用相对复杂的仪器，教师要耐心讲解仪器的构造及原理，使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用，有效减少了因操作不当而引起的仪器故障；
②仪器正常的损耗、老化：一般来说，电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器，一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障，从而造成测量误差，致使测量结果失真[1]，此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加，致使出现接触不良，一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障；
③元件损坏：电子元件一般都有极限参数，在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏，造成电容击穿、线圈短路等故障。
二、维护与检修方法
2.1检修方法
①直观检查法：在电子实验测量仪器出现故障的时候，第一步要细心检查仪器，查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵，此外还要对电源进行检查，看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题，第二步要将仪器的面板打开，对内部的元件进行逐一排查，看是否出现烧焦、脱焊等问题，在发现问题之后及时处理；②电压测量法：利用万用表测量经过仪器的直流电压，通过测量结果与正常结果进行对比，查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态，通过电路中的异常点判断故障位置，最后进行检修；③示波器测量法：示波器能够观察到电路中测试点的电压波形，将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形，确定出现故障的点，从而找出异常部位，确定部位后再通过其他方法找出具体故障，最后进行检修；④元件替代法：在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法，我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件，在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障，可以采取修理或更换的方式进行检修，如果替代后仪器依旧故障，则再去寻找其他的故障点；⑤电阻法：这种检修方法比较简单，用万用表测量电路中各个元件的电阻，将测量值与实际值进行对比，通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。
2.2维护、维修方法
①清洗方法：电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障，因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗，打开后盖后，找到仪器对应的转换开关、电位器等元件，喷入专用的清洁剂，反复调节后观察仪表显示，直至仪表显示正常为止；②更换相关元件：如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏，或者在清洗之后仍然故障，这时可以采用更换元件的方式进行维修，需要注意的是，转换开关为有着多个刀闸，线路板上的插脚也较多，因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换，同时要尽量缩短烫焊时间，以免对线路造成损坏；③校准：电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差，这时需要我们对测量仪器进行微调校准，校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造，利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2]；④仪器维修：在我们确定故障部位以及故障器件之后，就要对出现损坏的仪器进行维修，拆卸电路板之后，要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记，同时要注意拆卸顺序，便于维修后的安装，之后根据故障对损坏的元器件进行维修，注意维修过程中不能焊接时间太久，避免对其他元件以及整个电路的损坏，维修好要对仪器进行调试，确保其能够正常使用，对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。
三、结论
综上所述，在电子实验测量仪器维护与检修的过程中，首先要明确仪器故障原因，然后根据原因确定故障以及故障位置，最后才能进行检修工作，电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作，因此技术人员应当不断充实自己的专业技术，积累维护和检修经验，以保证电子实验测量仪器的完好率，对实验教学以及科研做出贡献。
参 考 文 献
微电子器件范文4
关键词：电气；控制技术；自动化；运用实践
如今科学技术发展速度不断加快，我国工业也随之发展起来。当前，电气自动化控制技术已经被广泛的应用在工业领域当中，该技术的应用，是我国工业成为现代化的一种重要标志。电气自动化不仅能够节省企业成本的投入，同时在提升操作精准性方面有着积极的意义。对于工业企业而言，应用电气自动化技术，可以提升企业的生产效率，同时也能够提升企业产品的质量，因此不断研究电气自动化控制技术，能够推动社会的发展，必须高度重视电气自动化技术的发展。
一、电气自动化控制技术发展现状分析
随着信息时代的快速发展，信息技术的运用使得各个企业发展速度不断加快。如今，信息技术已经渗透到电气自动化控制技术当中，实现了电气自动化系统信息化目标。在该过程中，信息技术渗透到管理层当中，这使得业务处理与信息处理效率不断提升。为此，确保电气自动化控制技术实现全方位监控目标，为生产信息真实性提供有效保障已经成为相关企业的重要任务。另外，受到该种渗透作用的影响，设备与有效控制系统得到了高度重视，通信能力不断加强，多媒体技术得到了更好的推广。
二、电气自动化控制技术存在的特点以及相关设计理念阐述
（一）电气自动化控制技术存在的特点
电气自动化控制技术与以往的其他技术方法之间存在着极大的差异，其特点主要表现在以下几个方面，即：
第一，电气自动化控制技术实际控制比较少，信息量较少，但是电气自动化控制技术具有准确性与快速性的特点；第二，电气自动化控制技术的信号传递速度较快，同时反应速度也较快，完成所有信息传递所耗费的时间比较短，同时能够实现兼容远程操控目标；第三，电气自动化控制技术的控制时间不长，但是拥有较高的控制效率；第四个特点也是最为重要的特点，即数据的采集和远程控制操作。
（二）电气自动化控制技术设计理念
电气自动化控制技术在设计过程中，主要实行三种设计方案，这三种方案能够实现远程监测、集中监测以及针对总线的监测，在设计中设计理念主要体现在以下几个方面：
首先电气自动化控制技术在实施集中监测过程中，一个处理器能够完成处理整个控制操作，加之其所应用的方式简单灵活，这便为运行维护等提供了极大的便利。
其次电气自动化控制技g在远程监测过程中，能够更加稳定的采集与传输信号，并且能够将现场的情况及时的反馈给相应的工作人员，工作人员便能够根据具体的情况对控制信号进行修正。
最后电气自动化控制技术在监测总线过程中，实现了集中控制功能，该功能的实现，使得高效监控的目标得以实现。
立足于电气自动化控制技术整体框架，电气自动化控制技术系统设计理念体现在很多方面，同时也取得了一定的设计成效。为此，在电气自动化控制技术设计过程中，需要依据实际情况选择最为合理科学的设计方案，从而为电气自动化控制技术作用的发挥提供有力的保障。
三、电气自动化控制技术的运用实践与未来发展趋势以及发展意义
（一）电气自动化控制技术的运用实践
当前电气自动化控制技术已经被应用在工业领域以及建筑领域当中，在信息技术以及PC客户机的帮助之下，电气自动化控制技术已经得到了一定的创新。受到市场需求的影响，电气自动化控制技术中的自动化与信息技术结合更加紧密，与此同时，电子商务的不断推动，电气自动化控制技术的发展速度不断提升。
（二）电气自动化控制技术未来发展趋势
虚拟现实技术与视频处理技术的应用已经成为未来的重要发展趋势，该种发展趋势对自动化产品设计以及更新等有着极为重要的意义。自动化设计过程中，需要对新型技术的运用给予高度重视，确保能够全面监控。另外，虚拟技术与视频处理，与之相对应的配套组件等需要不断强化，从而确保其周边配套设施能够更好的发展，能够向集成化发展方向迈进，实现未来电气自动化控制技术发展目标。现阶段，伴随企业现代化措施的不断实施，电气自动化控制系统已经不断加强，在管理方面信息技术不断发展，这为企业自动化控制系统能够更加符合企业发展要求提供了有力的保障，使其能够更加适应经济的发展，确保生产中设备能够实现安全管理的目标，最终促进企业现代化进程。
（三）电气自动化控制技术发展意义
当前电气自动化控制技术发展前景十分广阔，对于企业发展而言，电气自动化控制技术已经成为其生产的重要部分。与此同时，电气自动化控制技术也是现代电气自动化企业科学的核心技术，为此电气自动化控制技术也是企业现代化发展中的重要物质基石，是企业发展现代化的重要标志。许多工厂以及企业在产品生产中，由于受到环境的影响，很多操作无法通过人工完成，为此只有通过机器替代其人工操作，这在一定程度上不仅节约了生产时间，同时也在一定程度上节省了成本投入，工业生产效率不断提升。为此，电气自动化控制技术的应用，在推动我国社会经济发展方面有着积极的意义。
四、总结
伴随科技的不断发展，电气自动化控制技术已经被广泛的应用，例如在建筑领域、在工业领域内，电气自动化控制技术都发挥着不可替代的作用。电气自动化控制技术之所以被广泛应用，其原因在于，该技术自身存在着一定的优点，例如控制时间短，但是工作效率高等。为此我们可以认为，电气自动化控制技术是人类现代文明社会发展到一定阶段的必然产物，它的存在必将不断的推动各个行业快速发展。所以加大对电气自动化控制技术的研究力度极为必要，我国相关企业必须给予高度重视。
微电子器件范文5
关键词：汽轮发电机 匝间短路 电压降 隐极式同步发电机
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（a）-0138-01
因制造工艺、运行操作等原因，导致发电机转子发生匝间短路，早期轻微的匝间短路对发电机运行没多大影响，但若不及时发现和处理，故障将进一步扩大，会造成转子励磁电流增大、转子过热，无功出力受限，甚至引起机组振动增加，损坏转子绕组，酿成事故。匝间短路根据转子所处状态，可以分为永久性匝间短路和不稳定匝间短路（即当转速或温度降低时故障消失）。故障形式不同采用的诊断方法也不一样，本文所介绍的电压降法只适用于诊断永久性的转子匝间短路。
到目前为止，判断匝间短路的方法主要有比较交流阻抗和功率损耗法、比较直流电阻法、比较三相短路特性法、矢量比较法、开口变压器法、RSO检测法、电压降法等。其中电压降法相对于其它诊断方法，具有定位故障线圈，防止事故的发生，同时电压降法可以提高定位的精确度，大大减少检修工作量，节约检修成本。
1 转子发生匝间短路的机理和征兆
转子线圈匝间短路故障的主要原因是：转子线匝绝缘的移动、转子端部的热变形、线圈端部垫块的松动或护环绝缘衬垫的老化，小的导电粒子或碎渣进入转子线圈端部及通风沟。匝间短路能造成转子热平衡的破坏，转子漏磁场发生变化，定子绕组并联支路的环流及主轴、轴承座的磁化（轴电压的升高），其影响程度主要取决于短路的程度及部位。
转子发生匝间短路，在运行时会出现以下征兆：（1）机组振动增大；（2）励磁电流增大，振动幅值增大；（3）发电机出口风温提高，振动幅值增大；（4）在励磁电压不变的条件下，励磁电流增大；（5）励磁电流增大，而无功却变小或不变。根据以上这些特征，可以比较准确地识别转子线圈是否发生匝间短路故障，但确定转子线圈的匝间短路，是需要依靠完备的试验设施对发电机本体进行检查试验才能得出完整正确的结论的。
2 电压降法的基本原理和检测方法
在转子绕组中通入交流电，测量转子正负极电压。如果两极电压相等则说明不存在匝间短路，不相等时说明存在匝间短路，同时依次测量各个线圈的电压降，在存在匝间短路的线圈上测得的电压降将明显减少。如下图，测量正负极各个线圈的电压分压，然后通过比较即可。
下面以我厂#2发电机转子用电压降法的测量数据作为说明。我厂的#2发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN4-600-2型汽轮发电机，发电机转子为隐极式，转子本体设有32个嵌线槽。转子每极下共有8个线圈，其中1号线圈为6匝，2～8号线圈为8匝，每匝导体由上下两根铜排组成，总共124匝。
转子绕组的两极线圈具有很好的对称性，测量各个线圈之间的电压分布，并一一对应地进行比较，就可以准确地判断出转子绕组是否存在匝间短路故障，并且可以对线圈匝间短路缺陷进行准确的定位。
对转子绕组施加交流电压98.8 V，各个线圈的电压测量结果见表1。
从表中数据可分析出转子正负极不存在永久性的匝间短路。
当查找到短路线圈后，可在转子绕组线圈中通入直流电，利用接有毫伏表的探针依次测量短路线圈中各线匝间的直流电压降，在短路线匝上所测得的电压将明显减少，且靠近短路处的电压最低。
3 结语
匝间短路故障在大型汽轮发电机运行过程中属于比较常见的故障，伴随而来的可能还有转子接地、大轴磁化、机组振动等更严重的故障。电压降法能有效地发现转子是否存在匝间短路故障，特别是对早期匝间短路比较灵敏。并能准确定位故障线圈，因此，对转子进行直流电阻和交流阻抗试验外，还要测量转子两极分布电压和每个线圈的分布电压，并将测量结果与历次值进行比较，与直流电阻值和交流阻抗值进行综合分析，这对及时%准确发现转子匝间短路故障，把故障消灭在萌芽状态，保证安全运行，防止故障扩大具有重要意义。
参考文献
[1] DL/T596-1996，电力设备预防性试验规程[S].北京：中国电力出版社，1997.
微电子器件范文6
关键词：电子科学与技术；实验教学体系；微电子人才
作者简介：周远明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工业大学电气与电子工程学院，讲师；梅菲（1980-），女，湖北武汉人，湖北工业大学电气与电子工程学院，副教授。（湖北 武汉 430068）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0089-02
电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业，因此人才培养必须坚持“理论联系实际”的原则。专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节，对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用，是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。[1，2]
一、学科背景及问题分析
1.学科背景
21世纪被称为信息时代，信息科学的基础是微电子技术，它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表，制造和使用微小型电子元器件和电路，实现电子系统功能的新型技术学科，主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路，因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术，是信息社会的基石。此外，从地方发展来看，武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设，形成了以光通信、移动通信为主导，激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局，电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出，而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。
湖北工业大学电子科学与技术专业成立于2007年，完全适应国家、地区经济和产业发展过程中对人才的需求，建设专业方向为微电子技术，毕业生可以从事电子元器件、集成电路和光电子器件、系统（激光器、太能电池、发光二极管等）的设计、制造、封装、测试以及相应的新产品、新技术、新工艺的研究与开发等相关工作。电子科学与技术专业自成立以来，始终坚持以微电子产业的人才需求为牵引，遵循微电子科学的内在客观规律和发展脉络，坚持理论教学与实验教学紧密结合，致力于培养基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高的微电子专门人才，以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。
2.存在的问题与影响分析
电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业，因此培养创新型和实用型人才必须坚持“理论联系实际”的原则。要想培养合格的应用型人才，就必须建设配套的实验教学平台。然而目前人才培养有“产学研”脱节的趋势，学生参与实践活动不论是在时间上还是在空间上都较少。建立完善的专业实验教学体系是电子科学与技术专业可持续发展的客观前提。
二、建设思路
电子科学与技术专业实验教学体系包括基础课程实验平台和专业课程实验平台。基础课程实验平台主要包括大学物理实验、电子实验和计算机类实验；专业课程实验平台即微电子实验中心，是本文要重点介绍的部分。在实验教学体系探索过程中重点考虑到以下几个方面的问题：
第一，突出“厚基础、宽口径、重应用、强创新”的微电子人才培养理念。微电子人才既要求具备扎实的理论基础（包括基础物理、固体物理、器件物理、集成电路设计、微电子工艺原理等），又要求具有较宽广的系统知识（包括计算机、通信、信息处理等基础知识），同时还要具备较强的实践创新能力。因此微电子实验教学环节强调基础理论与实践能力的紧密结合，同时兼顾本学科实践能力与创新能力的协同训练，将培养具有创新能力和竞争力的高素质人才作为实验教学改革的目标。
第二，构建科学合理的微电子实验教学体系，将“物理实验”、“计算机类实验”、“专业基础实验”、“微电子工艺”、“光电子器件”、“半导体器件课程设计”、“集成电路课程设计”、“微电子专业实验”、“集成电路专业实验”、“生产实习”和“毕业设计”等实验实践环节紧密结合，相互贯通，有机衔接，搭建以提高实践应用能力和创新能力为主体的“基本实验技能训练实践应用能力训练创新能力训练”实践教学体系。
第三，兼顾半导体工艺与集成电路设计对人才的不同要求。半导体的产业链涉及到设计、材料、工艺、封装、测试等不同领域，各个领域对人才的要求既有共性，也有个性。为了扩展大学生知识和技能的适应范围，实验教学必须涵盖微电子技术的主要方面，特别是目前人才需求最为迫切的集成电路设计和半导体工艺两个领域。
第四，实验教学与科学研究紧密结合，推动实验教学的内容和形式与国内外科技同步发展。倡导教学与科研协调发展，教研相长，鼓励教师将科研成果及时融化到教学内容之中，以此提升实验教学质量。
三、建设内容
微电子是现代电子信息产业的基石，是我国高新技术发展的重中之重，但我国微电子技术人才紧缺，尤其是集成电路相关人才严重不足，培养高质量的微电子技术人才是我国现代化建设的迫切需要。微电子学科实践性强，培养的人才需要具备相关的测试分析技能和半导体器件、集成电路的设计、制造等综合性的实践能力及创新意识。
电子科学与技术专业将利用经费支持建设一个微电子实验教学中心，具体包括四个教学实验室：半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室、微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室、集成电路设计实验室、科技创新实践实验室。使学生具备半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析、微电子器件、光电器件参数测试与应用、集成电路设计、LED封装测试等方面的实践动手和设计能力，巩固和强化现代微电子技术和集成电路设计相关知识，提升学生在微电子技术领域的竞争力，培养学生具备半导体材料、器件、集成电路等基本物理与电学属性的测试分析能力。同时，本实验平台主要服务的本科专业为“电子科学与技术”，同时可以承担“通信工程”、“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“材料科学与工程”、“光信息科学与技术”等10余个本科专业的部分实践教学任务。
（1）半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室侧重于半导体材料基本属性的测试与分析方法，目的是加深学生对半导体基本理论的理解，掌握相关的测试方法与技能，包括半导体材料层错位错观测、半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理、半导体材料的霍尔效应测试、半导体少数载流子寿命测量、高频MOS C-V特性测试、PN结显示与结深测量、椭偏法测量薄膜厚度、PN结正向压降温度特性实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时等。
（2）微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室侧重于半导体器件与集成电路基本特性、微电子工艺参数等的测试与分析方法，目的是加深学生对半导体基本理论、器件参数与性能、工艺等的理解，掌握相关的技能，包括器件解剖分析、用图示仪测量晶体管的交（直）流参数、MOS场效应管参数的测量、晶体管参数的测量、集成运算放大器参数的测试、晶体管特征频率的测量、半导体器件实验、光伏效应实验、光电导实验、光电探测原理综合实验、光电倍增管综合实验、LD/LED光源特性实验、半导体激光器实验、电光调制实验、声光调制实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时、课程设计、创新实践、毕业设计等。
（3）集成电路设计实验室侧重于培养学生初步掌握集成电路设计的硬件描述语言、Cadence等典型的器件与电路及工艺设计软件的使用方法、设计流程等，并通过半导体器件、模拟集成电路、数字集成电路的仿真、验证和版图设计等实践过程具备集成电路设计的能力，目的是培养学生半导体器件、集成电路的设计能力。以美国Cadence公司专业集成电路设计软件为载体，完成集成电路的电路设计、版图设计、工艺设计等训练课程。完成形式包括理论课程的实验课时、集成电路设计类课程和理论课程的上机实践等。
（4）科技创新实践实验室则向学生提供发挥他们才智的空间，为他们提供验证和实现自由命题或进行科研的软硬件条件，充分发挥他们的想象力，目的是培养学生的创新意识与能力，包括LED封装、测试与设计应用实训和光电技术创新实训。要求学生自己动手完成所设计器件或电路的研制并通过测试分析，制造出满足指标要求的器件或电路。目的是对学生进行理论联系实际的系统训练，加深对所需知识的接收与理解，初步掌握半导体器件与集成电路的设计方法和对工艺技术及流程的认知与感知。完成形式包括理论课程的实验课时、创新实践环节、生产实践、毕业设计、参与教师科研课题和国家级、省级和校级的各类科技竞赛及课外科技学术活动等。
四、总结
本实验室以我国微电子科学与技术的人才需求为指引，遵循微电子科学的发展规律，通过实验教学来促进理论联系实际，培养学生的科学思维和创新意识，系统了解与掌握半导体材料、器件、集成电路的测试分析和半导体器件、集成电路的设计、工艺技术等技能，最终实现培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应范围广的具有较强竞争力的微电子专门人才的目标，以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。
参考文献：
[1]刘瑞，伍登学.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）：6-9.
