器件与工艺

从半导体物理到芯片制造，这个板块回答“芯片是怎么做出来的”。先理解材料中的电子行为，再掌握单个器件的工作原理，最后学习把亿万个器件集成到一块硅片上的工艺流程。

课程关系

实线箭头表示先修关系，虚线表示知识供给关系。

graph LR
    P1["半导体物理（物理板块）"] --> A[半导体器件]
    M[材料] --> A
    M --> B
    A --> B[集成电路工艺]
    A --> PWR[功率半导体器件]
    A --> MEM[存储器]
    A --> FRO[前沿器件]
    B --> FRO
    B --> PKG[先进封装]
    B --> MS[MEMS]
    A -.->|供给器件模型| D[模拟/数字电路设计]
    B -.->|供给 PDK| D

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    classDef dev fill:#FDE8D8,stroke:#C0530A,stroke-width:2px
    classDef pending fill:#F8FAFC,stroke:#64748B,stroke-width:1.5px,stroke-dasharray:3 3
    classDef next fill:#E6FFEC,stroke:#276749,stroke-width:1.5px,stroke-dasharray:3 3
    class P1 phy
    class A,B,M,MEM,FRO dev
    class PWR,PKG,MS pending
    class D next

主链只有一条，半导体物理 → 半导体器件 → 集成电路工艺，三门课严格递进。功率半导体器件、存储器、前沿器件、先进封装、MEMS 都从这条主链上分出去。这条链的产出（器件模型和 PDK）是电路板块全部设计工作的物理输入。

半导体器件 — MOSFET、BJT、PN 结的工作原理；器件物理是所有电路设计的物理基础。

集成电路工艺 — 光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等微纳加工技术；解释芯片是如何从设计图纸变成硅片的。

前沿器件 — 超低功耗器件、新型微纳器件、表面与界面；器件物理的研究前沿专题。

存储器 — 存储器技术、闪存、存储器电路；存算一体方向的本体知识。

材料 — 半导体材料与表征；器件与工艺研究的材料学支撑。

相关科研方向

对应科研方向	推荐子板块	为什么
半导体器件与先进工艺	全部两个	这是该方向的本体课程链
功率半导体与宽禁带器件	半导体器件	SiC/GaN 高压器件的物理基础
光电子与硅光集成	半导体器件 + 集成电路工艺	调制器/探测器都是异质结器件,需要工艺集成
MEMS 与微纳传感器	集成电路工艺	MEMS 共享 CMOS 微纳加工技术
先进封装与异构集成	集成电路工艺	2.5D/3D 封装、TSV、CoWoS 都建立在工艺基础上
模拟与混合信号 IC	半导体器件	没有器件物理就看不懂 SPICE 模型参数
存算一体与近存计算	半导体器件	RRAM/PCM/MRAM 等新型存储器件

想做器件方向的同学,强烈推荐先打牢物理板块中的量子力学和固体物理——直接学半导体物理像听天书。

待建的槽位

以下子领域已规划进知识框架，但还没有经过验证的课程推荐。欢迎熟悉这些领域的同学通过参与建设补全：