电子科学与技术一级学科简介

1、0809电子科学与技术一级学科导论一流学科(中文)名称：电子科技(英文)名称：电子科技一、学科概述任何学科的发展都离不开时代的需要。当前时代的一个明显特征是电子科学时代。具体来说，是微电子芯片时代，对工业、农业、国防和生活的需求旺盛；电磁波时代，几乎所有的通信都以此为生；构成所有电子设备的电路和系统的时代。进一步的发展趋势清楚地表明了光和电磁的统一时代和新材料的革命时代。电子科学和技术已经发展了近二百年。19世纪出现的欧姆定律和基尔霍夫定律奠定了电路基础，麦克斯韦方程奠定了电磁波的理论基础。20世纪初，薛定谔、海森堡和狄拉克天才小组完成了微观粒子的量子力学体系；此后，固体物理学的出现在理论和工

2、程之间架起了一座坚固的桥梁。激光是在量子理论的基础上发明的，它将产生、控制和探测的电磁波从传统的无线电波和微波扩展到太赫兹波、光波甚至x光，并正在实现电磁波谱的全覆盖。基于固体电子的能带理论，发明了晶体管和集成电路，随后的光纤和半导体激光器的发明开创了电子信息的新时代。近年来，宽带隙半导体、碳基电子器件、半导体新能源器件、微纳/量子电子器件、大功率器件、无源器件、微机电系统器件等新材料不断涌现，电子器件正面临着新的发展。目前，电子器件正从集成向片上系统发展，光子器件也正从分离向集成发展，这有力地推动了计算机、通信和自动控制的发展，极大地支持了国民经济和国防中各种电子信息系统的发展，成为当代信息

3、社会的基石。可以说，电子科学技术已经成为现代科学技术许多学科不可或缺的重要基础。二、学科内涵1.研究对象本学科主要研究电子运动定律、电磁场和电磁波、电磁材料和器件、光电材料和器件、半导体和集成电路、电路和电子电路及其系统的科学和技术。该学科的研究内容包括：带电粒子和不带电粒子的产生、运动和转化，以及它们在不同介质中相互作用的现象、效应、机制和规律，包括物理电子学、电磁场和电磁波、电路和系统、电子电路等；在此基础上，各种电子材料、电磁材料、光电磁元件、电子电路、集成电路，甚至集成电子系统和光电子系统被发现、发明和开发，相应的设计和制造技术也得以发展。2.理论学科理论有三个层次：基础层次、交叉层次

4、和发展层次。基本层次主要包括电磁场与波动理论、量子物理、光电理论、电路分析与混沌理论、信号与系统理论等。计算机与计算技术理论、信息论、复杂性理论、系统论等交叉层面。发展水平是新材料理论、光电组合理论等。随着学科的快速发展，理论更新将是必然趋势。3.知识库本课程以数学、基础物理和量子物理、(电)电路、(电、磁)场和波为基础，以物理电子学、自旋电子学、微电子学、光电子学、电路分析、电子电路、信号和系统、信息存储、信号和信息处理以及计算机技术为基础。本学科以物理电子学、电路与系统、电磁场与电磁波理论为指导，以基于电、磁和光子材料的集成器件为基石，以多频带电路和场电路设计为手段，1)理论分析和计算仿真

5、方法：基于对电子运动规律、场分布规律、波传播规律和系统运动过程的物理认知，建立微分数学方程模型，用计算机辅助方法对系统性能进行分析和验证，并提出解决实际问题的方案。2)理论指导下的设计制造方法、实验测试和验证方法：在本学科基础理论的指导下，在计算和仿真的基础上，针对需要解决的问题，利用各种电磁材料和器件设计、建造和制造系统，并通过电子仪器对系统的功能和性能进行测试。3)不同学科的比较方法：该学科不仅关注自身的发展，也关注其他兄弟学科的发展趋势，从中汲取有益的营养，不断比较，不断学习，不断前进。第三，学科范围这门一级学科分为四个研究方向：物理电子学、微电子学和固态电子学、电路和系统、电磁场和微波

6、技术。物理电子学的主要研究领域包括光子学、光电子学、导波光学、光纤通信和光学信息处理技术、微波电子学和相对论电子学、薄膜和表面技术、真空科学技术和信息显示技术、量子器件、量子信息学、量子计算、量子通信、高场激光物理、太赫兹技术、纳米电子学、生物电子学等。微电子学和固态电子学主要研究：半导体物理和器件物理、半导体材料和器件、半导体光电器件及其集成技术、微纳新器件物理和结构、集成电路和系统集成芯片制造、设计、测试和封装技术、微电子机械系统和智能传感器；电介质/磁性/微波/光电材料和器件、半导体能量器件、纳米功能复合材料和器件。电路和系统是研究各种电子系统的科学和技术，这些电子系统基于感知和作用于物

7、理世界的电路。主要研究：基本电路理论；电路分析和网络综合方法；可重构可编程电路的设计理论和方法：非线性动力学和混沌理论；电子电路分析、设计、制造和测试技术；信号完整性分析；各种物理、化学和生物医学信号传感和控制技术；语音和图像信号传感和处理技术；电子信息对抗技术；集成电路与系统计算机辅助设计和设计自动化技术；智能信息和数字信号处理软硬件及嵌入式系统设计技术；电力电子学；各种电子仪器、装置和设备的设计、制造和应用技术。电磁场和微波技术是研究电磁场和电磁波及其与物质相互作用的科学技术。主要研究方向：电磁波(包括光波)的产生、传播、传播、与介质的相互作用及探测理论和方法、电磁辐射和散射、人工电磁介质

8、、隐身材料和技术、微波、毫米波和光波器件、天线、电路和系统的理论、分析、仿真、设计、加工和应用，以及环境电磁和电磁兼容技术、计算电磁学、微波能量技术和应用等。该学科的研究方向相互渗透、相互交叉。例如，导波光学是物理电子学、电磁场理论和微波技术的交叉点，集成电路是电路和系统、电磁场和微波、微电子和固态电子学的交叉点，微机电系统是微电子和固态电子学和物理电子学的交叉点，电路网络理论是电磁场和微波技术以及电路和系统的交叉点。四.训练目的学士培训的目标和特点学士学位：具有良好的人文道德素质，扎实的专业基础知识，较强的思维和分析能力；具体来说，它包括：1 .热爱祖国，遵守法律法规，有强烈的敬业精神和团结

9、协作精神，有职业道德和理想，讲求原则，注重责任；2.在物理电子学、电子学、电磁场与微波、光电子学和微电子学领域具有广泛的理论基础、实验能力和专业知识；3.能从事各种电子材料、元器件、集成电路、集成电子系统和光电子系统及其相应新产品、新技术和新工艺的设计和制造的基础理论研究和工程技术开发的人才。4.掌握一门外语，能顺利阅读专业书刊，并具备一定的听、说、读、写技能。5.善于交流和收集科技信息，能够发现和捕捉问题，有独立的意见和创造性。硕士学位：具有广博的人文社会科学知识、全面、系统、扎实的专业知识、规范化的学术培训、科学实践能力、学术研究基础能力和独立从事电子技术工作的创新型人才。具体来说，它包括

10、：1 .热爱祖国，遵守法律法规，有强烈的敬业精神和团结协作精神，积极为国家建设服务，有社会责任感；2.具备扎实的数学和物理基础知识，广泛扎实的电子科学技术理论和系统知识，了解国内外某一领域的新技术和发展趋势，如物理电子学、电子信息材料与元件、电路与系统、电磁场与微波技术、半导体物理与器件、集成电路等。掌握电子科学、通信科学和信息科学的基本理论和技术，掌握计算机科学和控制科学的一般理论和技术；3.具有从事科学研究、教学或者独立承担专业技术工作的能力，能够结合本学科的实际问题进行创新研究；4.具有科研机构、大学和工业部门的教学、研究、工程、开发和管理能力；5.精通外语，能流畅阅读专业书刊，具有良好

11、的听、说、读、写能力，具有国际视野和竞争力，具有创新精神和能力的优秀人才。6.思维和逻辑严谨，具有发现、提出和解决问题的基本能力，并具有良好的书面和口头表达能力。博士：具有广泛的人文社会科学知识，了解该学科的历史和现状，掌握该学科的发展方法，对某一领域或方向有深入的研究，有独立从事高水平科研和教学的能力。具体来说，它包括：1 .热爱祖国，遵纪守法，有强烈的敬业精神和团结协作精神，积极为国家建设服务；2.崇尚科学，追求真理，了解人文社会科学，具有强烈的社会责任感；3.对信号和系统、电路、电磁场和电磁波、物理电子学、电子材料和元件、半导体物理和半导体器件、集成电路等有广泛的知识。并全面掌握所研究的

12、具体领域；4.能够清楚地了解本学科的主要发展趋势，并有能力获得在本学科任何领域开展研究所需的背景知识；5.准确判断所研究问题的价值和意义，具有独立提出和解决问题的能力，在科学或特殊技术领域进行创造性工作和卓有成效的独立研究；6.必须具有设计实验方案的能力、系统的实验技能和熟练操作仪器设备的能力；7.掌握至少一门外语，能熟练阅读本专业的外文资料，具有良好的写作能力和国际学术交流能力，应具备口头、书面和演示交流的技能和技巧，能深入、清晰地报道科研成果，并能以专业标准在学术期刊和学术会议上发表研究成果；8.具有独立从事科学研究的能力，具备成为学术带头人或项目带头人的素质；9.能够独立承担对学科发展或国家经济建设有意义的研究或开发项目；10.能胜任大学和研究所的教学和研究工作，或负责技术管