微纳电子器件3-1(总第九次课)

北京大学信息科学技术学院考研考情分析及经验指导【盛世清北】【简介】本文重点说明北京大学信息科学技术学院考研招生变化，复试内容及分数线，参考书，历年真题，盛世清北内部资料，北京大学信息科学技术学院考研经验等。

【考情分析】北京大学信息科学技术学院专业课历年考试难度大，考的深，考的活，即使是同一本教材，但是掌握程度与考生高校要求不可同日而语。

考什么，怎么考，怎么学，怎么考高分是在报考北京大学考生面前的拦路虎。

因此，考生要了解和掌握北京大学考试风格，考试题型，考试重点，难点，突破跨越顶尖名校的障碍。

由于北京大学考试要求及难度大于其他高校，因此，北京大学专业课程的备考，也可用于其他高校通科目专业课程备考使用。

【2021招生目录】【院系招生变化】对比北京大学信息科学技术学院2021年与2020年招生目录，总结出：1、招生专业不变；2、各专业研究方向不变；3、信号与信息处理、计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术专业的招生目录备注增加招生计划人数情况；4、考试科目由801计算机专业基础变为408计算机学科专业基础综合；912半导体物理或934 数字与模拟电路变更为838电子线路或 855半导体物理；5、统招人数发生变化：电磁场与微波技术专业的招生人数增加1人，通信与信息系统专业招生人数增加1人，信号与信息处理专业招生人数减少1人，计算机软件与理论专业招生人数增加3人，其他专业招生人数不变；6、科目代码发生变化，即866变更为838，806变更为805，总数，北大信息科学技术学院招生变化较大，备考考生注意报考。

【复试分数线】【复试内容】一、复试规则1. 复试基本内容：包括专业知识、科研能力、逻辑思维与表达能力、英语听力及口语测试等。

2. 成绩权重：初试成绩占总成绩的50%，复试成绩占总成绩的50%。

3. 外语听力及口语测试均在复试中进行，成绩计入复试总成绩。

4. 总成绩计算公式：总成绩=50%×初试总成绩/5+复试成绩(百分制)×50%。

微纳光电子学一、课程说明课程编号：140510Z10课程名称：微纳光电子学/ Micro- and Nano- Optoelectronics课程类别：专业核心课程学时/学分：48/3先修课程：固体物理、信息光学、光电子技术适用专业：光电信息科学与工程教材、教学参考书：1．原荣，邱琪编著.光子学与光电子学.北京: 机械工业出版社.2014年;2. 傅竹西编著.固体光电子学.合肥: 中国科学技术大学出版社(第2版).2012年;3. 周治平著.硅基光电子学.北京: 北京大学出版社.2012年;4. 刘旭等编著.光电子学.杭州: 浙江大学出版社.2014年。

二、课程设置的目的意义光子学、光电子学、和光电子技术是目前信息时代不可或缺的关键技术，产生了大量的光与电相结合的新型器件如手机、电脑、激光雷达、导航设备、光电探测器、太阳能电池等等，不一而足，为人们的生活和工作提供了极大的便利。

光子与电子的结合与相互调制是今后信息技术发展的一个重要方向，特别是由于半导体技术和微纳制作技术的兴起，光电子器件朝功能更强、尺寸更小的方向发展。

本课程重点讲述特征尺寸在微米或纳米级别的光与电相结合的新型光电子器件及其原理，结构、和应用等，使光电信息科学与工程等专业的学生能够了解和掌握有关微纳光电子学方面的最新进展和知识，为更好地适应以后相关的学习深造和研发工作打下坚实的专业基础。

三、课程的基本要求知识：本课程从光学原理如光的传播、干涉、衍射、偏振、双折射、光电效应、电光效应、非线性效应等出发，重点讲述所涉及到的当前微纳光电子学领域基本的、主要的、常用的器件，如波导、半导体激光器、滤波器、调制器、探测器、CCD、探测器等的原理、结构、及应用等。

能力：要求学生学习这些器件的基本结构、工作原理、主要特性及应用等知识时，不仅需了解微纳光电子器件的基本知识，还要能够举一反三、触类旁通、和具备进一步深入学习、研究及设计微纳光电子器件的能力，并能将器件知识与实际应用相结合。

数字集成电路分析与设计一、课程基本情况课程编号40260103开课单位微纳电子学系课程名称中文名称数字集成电路分析与设计英文名称Digital Integrated Circuit Analysis and Design教学目的与重点教学目的：1）让学生掌握数字集成电路的工作原理与分析方法2）让学生掌握数字集成电路与系统的设计流程和基本方法3）培养学生实际设计数字集成电路与系统的能力教学重点：1） CMOS反相器的特性，数字集成电路分析与设计的关键问题2）组合逻辑链的性能优化3）互连线的延时模型与分析4）同步时序电路的分析和设计5）数据通路运算单元的分析与设计6）存储器的工作原理的理解与分析课程负责人刘雷波吴行军课程类型□文化素质课□公共基础课□学科基础课□专业基础课■专业课□其它教学方式■讲授为主□实验/实践为主□专题讨论为主□案例教学为主□自学为主□其它授课语言■中文口中文+英文（英文授课＞50%）□英文□其他外语学分学时学分 3 总学时48考核方式及成绩评定标准作业：15%,课程设计：15%,期中考试（闭卷）：30%,期末考试（闭卷）：40%教材及主要参考书中文外文教材数字集成电路一电路、系统与设计（第二版）,JanM.Rabaey等著，周润德等译，电子工业出版社。

Jan M. Rabaey etc. “Digital Integrated Circuits , A Design Perspective (Second Edition)", Prentice Hall , 2003.主要参考书CMOS数字集成电路一分析与设计（第3版）,Sung-Mo Kang等著，王志功等译，清华大学出版社（影Sung-Mo Kang, Yusuf Leblebici,"CMOS Digital IntegratedCircuits-Analysis and Design(ThirdEdition)".三、课程主要教学内容9.4高级互连技术9. 5综述9.6总结第10章存储器（6学时）（教材第12章）10.1分类10.2结构10.3内核--- 存储单元和阵列10.4外围电路10.5可靠性10.6总结。

微电子器件1. 概述微电子器件是一种尺寸远小于传统电子器件的电子元件。

它们在微纳尺度下制造，通常采用半导体材料（如硅）制成。

微电子器件在现代科技中起着至关重要的作用，广泛应用于电子、通信、计算机、医疗和能源等领域。

2. 基本概念微电子器件的尺寸通常在微米至纳米级别，其特点包括： - 小尺寸：微电子器件通常具有毫米或更小的尺寸，这使得它们可以在集成电路中实现高密度布局。

- 快速响应：由于尺寸小，微电子器件的响应速度通常很快，这使得它们适用于高速信号处理和通信应用。

- 低功耗：微电子器件通常具有低功耗特性，这使得它们在便携设备和低功耗电路中非常受欢迎。

3. 常见的微电子器件3.1 MOSFET金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）是一种常见的微电子器件。

它由金属栅极、绝缘层和半导体材料组成，通过调节栅极电压来控制电流。

MOSFET广泛应用于集成电路和数字电子领域。

3.2 MEMS微机电系统（MEMS）是一种将机械、电子和传感器结合在一起的微型系统。

它由微型机械结构和微电子器件组成。

MEMS通常用于传感、加速度计、惯性导航和微型机器人等领域。

3.3 CCD电荷耦合器件（CCD）是一种用于图像传感和成像的微电子器件。

它通过将光信号转换为电荷进行图像采集和存储。

CCD广泛应用于数码相机、摄像机和天文观测等领域。

3.4 LED发光二极管（LED）是一种能够将电能转换为光能的微电子器件。

LED具有高效率、长寿命和低功耗的优点，因此广泛应用于照明、显示和通信等领域。

4. 微电子器件制造技术微电子器件的制造通常涉及以下关键技术： - 硅工艺：硅工艺是制造微电子器件最常用的方法之一，它涉及光刻、薄膜沉积、扩散和离子注入等过程。

- 薄膜技术：微电子器件通常需要在半导体表面上沉积各种功能膜层，薄膜技术是实现这一目标的重要方法。

- 纳米制造技术：纳米制造技术是制造纳米尺度器件的关键技术，包括纳米光刻、纳米精细加工和纳米材料制备等方面。

微纳电子器件制造技术的研究与应用近年来，微纳电子器件在电子工业中越来越受到重视，成为了求解当前热点问题的新选择。

浅谈微纳电子器件制造技术的研究与应用对于我们深入了解微纳电子器件的制造原理和应用场景，有着重要的意义。

一、微纳电子器件制造技术简要介绍微纳电子器件是指在微米甚至纳米级的范围内制造的电子元器件，主要采用微细加工技术和材料技术制造。

其制造涉及多个学科领域，包括微机电系统、材料科学与工程、化学工程、电子物理等。

微纳电子器件具有尺寸小、性能优良、功耗低、可靠性高等特点，具有广阔的应用前景。

微纳电子器件制造技术的研究主要分为以下几个方面：1.微电子加工技术微电子加工技术是微纳电子器件制造技术中的核心技术，包括半导体工艺和微机电系统工艺两大类。

常用的微电子加工技术有光刻、蒸镀、离子注入、化学蚀刻等。

这些技术的优化和改进，对于微纳电子器件的生产与提升具有重要意义。

2.材料技术微纳电子器件所使用的材料不同于传统电子器件，需要具有特殊的性质和特点。

微纳电子器件制造中常用的材料有氮化硅、氮化铝、氮化镓等。

这些材料的制备、加工和性能优化，是微纳电子器件制造中重要研究方向之一。

3.模拟设计技术微纳电子器件的复杂性和成本高昂，需要采用模拟设计工具对其进行仿真，在实际制造前进行模型验证，以降低失败率并提高成功率。

常用的仿真软件有COMSOL Multiphysics等。

4.封装与测试技术微纳电子器件在制造完成后，需要进行封装和测试，以确保其性能和可靠性。

因器件的封装和测试通常引起信号传输的损失，因此封装和测试技术的研究成为了微纳电子器件制造的重要方向之一。

二、微纳电子器件制造技术的应用场景1.通信和通讯微波通讯、红外通讯、量子通讯等都是微纳电子器件在通信行业中的应用。

此外，微纳电子器件还被应用于数字通讯、光通讯、射频通讯等领域。

2.能源微纳电子器件在太阳能电池领域的应用可将太阳辐射能转化为电能，实现了绿色能源利用。

•一、简介微纳电子系本科生一级学科名称为电子科学与技术，二级学科名称为微电子学。

二、课程设置课程编号：30260093 课程名称：固体物理学课程属性：专业核心课开课学期：09秋任课教师：王燕内容简介：固体物理学是固体材料和固体器件的基础。

该课程主要研究晶体的结构及对称性，晶体中缺陷的形成及特征，晶格动力学，能带理论的基础知识以及晶体中的载流子输运现象等。

是微纳电子专业的核心课。

课程编号：40260103 课程名称：数字集成电路分析与设计课程属性：专业核心课开课学期：09秋任课教师：吴行军内容简介：本课程从半导体器件的模型开始，然后逐渐向上进行，涉及到反相器，复杂逻辑门（NAND，NOR，XOR），功能模块（加法器，乘法器，移位器，寄存器）和系统模块（数据通路，控制器，存储器）的各个抽象层次。

对于这些层次中的每一层，都确定了其最主要的设计参数，建立简化模型并除去了不重要的细节。

课程编号：40260173 课程名称：数字集成电路分析与设计（英）课程属性：专业核心课开课学期：09秋任课教师：刘雷波内容简介：数字集成电路的分析与设计，包括：CMOS反相器、组合和时序逻辑电路分析与设计、算术运算逻辑功能部件、半导体存储器的结构与实现、互连线模型与寄生效应的分析。

并介绍常用数字集成电路的设计方法和流程。

课程编号：30260072 课程名称：微电子工艺技术课程属性：专业核心课开课学期：09秋任课教师：岳瑞峰内容简介：本课程授课目的是使学生掌握微电子制造的各单项工艺技术，以及亚微米CMOS集成电路的工艺集成技术。

本课程讲授微电子制造工艺各单项工艺的基本原理（包括氧化、扩散、离子注入、薄膜淀积、光刻、刻蚀、金属化工艺等），并介绍常用的工艺检测方法和MEMS加工技术、集成电路工艺集成技术和工艺技术的发展趋势等问题。

另通过计算机试验，可学习氧化、扩散、离子注入等工艺设备的简单操作和模拟。

课程编号：40260054 课程名称：半导体物理与器件课程属性：专业核心课开课学期：09春任课教师：许军内容介绍：主要讲授半导体材料的基本物理知识，半导体器件的工作原理以及现代半导体器件的新进展。

微纳电子器件的制备和应用随着科技的发展，微观世界日渐引人注目。

微电子技术的发展，使得人们对于电子器件的制造精度和功能性有了更高的要求。

微纳电子技术作为电子技术的新方向，将成为未来电子工业的重要组成部分。

本文将介绍微纳电子器件的制备过程和常见的应用。

一、微纳电子器件的制备过程微纳电子器件是通过利用微纳加工技术将电路设计转化为三维结构，纳米尺度的各种功能元件，如电阻、电容、管子、二极管、三极管等制备而成。

1.微纳加工技术微纳加工技术是微纳电子器件的核心技术之一，包括各种加工方法，如电子束曝光、光刻、湿法蚀刻、干法蚀刻、电化学加工、气溶胶沉积等。

其中，电子束曝光技术是微纳加工技术中最早、最成熟的技术之一，能够在微纳米尺度下实现高精度、高分辨率的器件制备。

2.相关技术微纳电子器件的制备还需要相关技术的支持，如精密仪器的设计和制造，材料科学的发展，电子学、物理学和计算机技术等综合运用。

这些技术的进步，不仅提高了微电子器件的制造精度，而且能够满足制造高质量器件的要求。

3.应用现在，已经有许多微纳电子器件被制造出来并应用到了各个领域。

比如，红外探测器、生物芯片、微型加速器、纳米滤网、烟雾探测器等，这些器件的应用程度已经高达了80%以上。

二、常见的微纳电子器件应用1.生物芯片生物芯片作为生物技术的重要应用，是一种集微电子技术和生物科学于一体的新型技术。

通过生物芯片，可以对微生物、DNA、蛋白质等生物体系进行检测和分析。

2.红外探测器红外探测器是一种分子结构、量子离子和原子谱学原理为基础的新型光学节目。

与其他光学检测方式相比，红外探测器具有相对非常特别的特性，如对物体的热辐射敏感，可测量物体的温度等。

红外探测器不仅可以应用到军事领域，如导弹、火控系统等，而且也可以用于民用领域，如夜视设备、红外报警器等。

3.微型加速器微型加速器是一种可以将带电粒子高速加速的装置，它可以应用于核物理分析、放射性检测、核废料处理、环境监测等多个领域。