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本科生学习手册（ 2018 版）

复旦大学微电子学院

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目录

第一章. 前言 ................................................................. 3

1.1 复旦大学微电子学院简介 ............................................... 3

1.2 微电子学院本科生课程学习手册使用指南 ................................. 5

第二章. 微电子学院本科生培养模式 ............................................. 6

2.1 微电子学院本科生培养目标 ............................................. 6

2.2 微电子学院本科生培养理念 ............................................. 6

2.3 微电子科学与工程专业课程体系概要 ..................................... 8

2.4 本科生导师制 ........................................................ 10

2.5 实践与能力训练 ...................................................... 11

2.6 毕业设计与毕业论文 .................................................. 11

第三章. 选课指导 ............................................................ 13

3.1 学分要求 ............................................................ 13

3.2 通识教育课程 ........................................................ 13

3.3 大类基础课 .......................................................... 15

3.4 微电子科学与工程专业教育课程体系 .................................... 16

3.4.1 专业必修课(43 学分) ............................................ 17

3.4.2 专业必修课程修读路线图 ........................................ 18

3.4.3 专业选修课程（17 学分） ........................................ 20

第四章. 微电子科学与工程专业课程简介 ........................................ 21

4.1 大类基础课 .......................................................... 21

4.2 微电子科学与工程专业必修课程简介 .................................... 39

4.3 微电子科学与工程专业选修课程简介 .................................... 50

4.4 任意选修(3 学分) ..................................................... 69

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微电子科学与工程专业本科生学习手册

第一章. 前言

1.1复旦大学微电子学院简介

复旦大学微电子学院具有优秀的办学基础，前身是 1958 年我国

半导体物理学的开拓者之一谢希德教授创办的半导体物理专业。1984

年设立博士点，1988 年，“微电子学与固体电子学”被评为国家重点

学科。1992 年“专用集成电路与系统”国家重点实验室获批，具备

国际一流的软硬件设计环境。为带动电子信息学科发展，复旦大学积

极响应“国家急需，世界一流”号召，2013 年 4 月作为试点单位成

立了复旦大学微电子学院。现有办学面积 7.66 万平方米，是复旦大

学积极发展工科“先行先试”的首个改革试点单位。学校给予了微电

子学院充分的资源保障和有力的支持。作为 2013-2014 年复旦大学学

科建设的一号工程，聘请了国内外著名专家学者组成了强有力领导核

心，组织了国内外知名学者对人才培养、学科发展以及产学合作进行

了多次讨论，为示范性微电子学院的建设奠定了坚实基础。

在人才培养基础上，复旦大学微电子学院是首批国家集成电路人

才培养基地之一（2003 年）、国家首批工程博士培养点（2011 年）、

国家集成电路人才国际培训（上海）基地（2014 年）以及国家首批

示范性微电子学院（2015 年）。拥有一支精诚团结、精深造诣、丰富

产业经验、以服务国家战略发展为己任的教师队伍，其中截至到 2017

4

年已包含中科院院士 1 人、千人计划 2 人、IEEE fellow 1 人、教育

部长江学者 4 人、自然基金杰出青年 4 人、自然基金优秀青年 3 人，

青年千人 3 人，具有丰富的集成电路方面人才培养经验和雄厚的产学

联合基础。在复旦大学微电子学科不断发展的过程中，培养了一大批

集成电路技术骨干、高层管理人才，培养了如马俊如、叶甜春、陈向

东、赵宇航、陈军宁、刘伟平、张顺茂、周红等为中国集成电路产业

做出杰出贡献的高端人才。

复旦大学微电子学院具有优秀的产学合作培养人才基础，与中国

内地规模大、技术先进的集成电路晶圆代工企业--中芯国际集成

电路制造有限公司、武汉新芯、清华大学、北京大学及中科院微电子

所合作成立“集成电路先导技术研究院”。与上海华力微电子有限公

司以及中科院下属集成电路相关研究机构中科院微电子研究所、中科

院上海微系统所、中科院上海高等研究院都有着开放共享的密切合作

关系。与上海集成电路技术与产业促进中心（ICC）及上海集成电路

研发中心（ICRD）有限公司也在长三角集成电路设计与制造协同创新

中心框架下签署了战略合作协议。

学院将依托原有的基础和优势，吸纳国际先进经验，以改革的思

路、创新的体制承担起推动国家集成电路产业技术创新“抓住不放、

实现跨越”的发展重任，以科学前沿和重大需求来驱动基础研究、先

导研究和应用研究的有机衔接,着眼于培养国际一流的集成电路高级

技术人才，解决集成电路领域国家重大需求和学科前沿问题，努力建

设成为国际先进水平的集成电路人才培养与科研相结合的平台。

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1.2微电子学院本科生课程学习手册使用指南

根据《复旦大学关于实施 2020 一流本科教育提升行动计划的若

干意见》要求,通过编撰《复旦大学微电子学院本科生学习手册》（以

下简称“本手册”），帮助同学们全面了解复旦大学微电子学院本科生

培养理念、培养目标、培养模式以及培养方式；帮助同学们熟悉微电

子科学与工程专业课程体系；并详细指导同学制定合适的选课方案。

本手册总结了复旦大学微电子学院历年教学改革经验，给出了产

学融合的微电子科学与工程本科生课程体系。针对不同基础和需求的

学生，提供了详细的课程修读路径与广阔的选择范围。

本手册第二章详细介绍了复旦大学微电子学院本科生培养体系，

包括培养目标和本科生课程体系，以及本科生教育相关的导师制、实

践试验教学。第三章详细介绍了微电子学院本科生选课指导，包括各

专业学分要求及构成，包括部分课程学分的可替换方案。第四章详细

介绍了微电子学院本科生课程体系，包括技术大类基础课以及微电子

科学与工程专业具体的课程体系。提供了微电子科学与工程专业详细

的年度必修课、修读路线图以及各专业选修建议。第五章为微电子科

学与工程专业主要课程介绍，包括课程基本信息、教学目的和基本要

求、课程基本内容，以及课程之间的相互联系等，帮助同学们熟悉课

程内容。

本手册的成书得益于微电子学院全体教师的共同努力。

由于时间仓促，手册中难免存在错误，请同学们在使用过程中及

时发现并反馈错误。

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第二章. 微电子学院本科生培养模式

2.1微电子学院本科生培养目标

微电子科学与工程专业旨在培养掌握微电子科学与技术专业所

必需的基础知识、基本理论和基本实验技能，具有一定的微电子行业

实践经验，能在微电子科学与技术及相关领域从事科研、教学、科技

开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作的高级专门人才。培养

学生运用数学、科学和工程知识的能力、设计和实施实验及分析和解

释数据的能力；考虑经济、环境、可持续性等约束条件下，设计系统、

设备或工艺的能力；在团队中从不同学科角度发挥作用的能力；发现、

提出和解决工程问题的能力；对所学专业的职业责任和职业道德的理

解；有效沟通的能力；综合运用技术、技能和现代工程工具来进行工

程实践的能力。

要求学生具有良好素质、道德修养和创新能力，具备扎实的数学、

物理、外语基础，掌握大规模集成电路及新型半导体器件的设计、制

造及测试所必需的基本理论和方法，具有电路分析、工艺分析、器件

性能分析和版图设计等基本能力。

2.2微电子学院本科生培养理念

根据微电子学科产学融合创新人才培养需求，我院制定了新的本

科生教学计划和课程体系。结合学校人才通识培养的理念，在学校公

共必修课以外，把课程又分为了四个层次：大类基础课程、专业必修

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课、专业选修课、专业任意选修课。

大类基础课程中囊括了数学分析、线性代数、物理、程序设计等

基础课程。本科学生主要在大学一年级阶段完成上述课程的修读。此

类课程是后续修读专业必修课、专业选修课等的基础。

在本科生培养的过程中，能力培养被放在首要位置。各类课程无

不围绕创新能力、综合能力、实践能力的培养开展。通过有组织的科

研实习和竞赛活动,使学生大面积参加非课程类实验实习活动,从而

提高独立思考和动手解决实际问题的能力。结合复旦大学科研实践项

目，目前微电子学院本科生科研实习项目包括莙政学者、望道计划、

登辉计划、腾飞计划和曦源计划。鼓励学生大面积参与科研实习，提

高独立思考和解决实际问题的能力。在学生的创新能力培养方面聚力

于创新创业课程建设、创新创业教具开发、创新创业比赛组织、创新

创业社团建设。

学院本科生培养集中体现工程化、职业化、国际化，着力培养集

成电路产业紧缺人才，汇聚高端领军人才，支撑区域集成电路产业科

学发展。工程化人才培养方面，邀请知名企业专家来校授课，学生积

极参与企业工作、生产实习，实际流片并实现量产，为学生配套高额

企业奖学金激励；职业化人才培养方面，注重小班化授课、专业方向

选择个性化、紧密对接国家需求、复合型专业人才的培养；国际化人

才培养方面，邀请国际知名教授授课（占总开课数的 30%以上），按

国际名校培养标准，力争 5年内通过 ABET 认证。

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2.3微电子科学与工程专业课程体系概要

微电子作为现代信息技术的内核与支柱，也是国际高新技术研究

的前沿和竞争焦点。该产业关系国计民生，国防安全。微电子学科的

迅猛发展,给人类社会带来革命性的变化,同时也给微电子学科的人

才培养提出了挑战。面对集约化的微电子产业发展，大量需要集成电

路工艺技术、测试、封装等各层次的高端人才、领军人才。

面对需求，在微电子学科人才培养方面，微电子学院一直在探索

和实践一条产学融合、相互促进的学科课程体系。通过专家讨论、听

取任课教师建议、学生反馈，新的微电子学科人才培养方案首次给出

了一个较为系统、完整的微电子学科课程体系。

在课程体系方面，维持了原有的数理基础平台课，其中囊括了数

学、物理、程序设计等基础课程。在专业课程中区分了课程群，突出

课程与课程间的关联与衔接；课程群与课程群间的关联与衔接。在课

程体系的表述方面，国际化作为大势所趋，保留了学院特色的全英语

课程。

为了方便微电子科学与工程专业学生了解学校和本学科对于课

程修读方面的规定和要求,微电子学院编撰了该学习手册。希望该手

册能给学生在课程学习方面更多的指导。在使用手册的过程中，我们

会适时对手册进行补充、完善，同时也请同学关注手册变更的相关告

知。在使用本手册的过程中，同学们如果遇到问题，请及时向学院教

学秘书和教务处咨询。

本手册体现了微电子学科全新课程体系的几个特点：

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第一、产学融合。将生产实习、企业实践等课程并入毕业论文/

设计（学分），具体的实践环节安排在暑假进行。增大了企业实践、

生产实习的实际学习时长。突出了产学联合实践的重要性。

第二、突出了创新创业的重要性。在课程体系中设立创新创业课

程，在育人过程中，与新设立的创新创业实践基地相结合，给学生更

多的实践机会。

第三、课程群。将内容相关的课程组织成课程群，由此形成的课

程体系由课程群构成、课程群由 10-12 门不等的课程构成二级架构。

第四、与 ABET 认证相结合，根据 ABET 认证的标准，设立课程，

打造课程体系，力争在 5年内通过 ABET 工程人才培养的学科认证。

第五、学习与借鉴，学习借鉴了国内外知名高校的微电子学专业

本科生人才培养课程体系，在优化的基础上突出我校独特的人才培养

特点。

微电子学院所有本科生需要修读三个层次的课程。学校要求的必

修课程，学院要求的大类基础课程以及专业必修课程。不论学生将来

选择专业内的工艺方向，或是设计方向，大类基础课程和专业必修课

程均为相同的课程。

课程的架构体现了学科的特点。循序渐进，某些基础课程成为后

续课程的必备先修课程。详见课程体系图标 1。

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2.4本科生导师制

导师制一直以来是复旦大学本科生培养系统中的重要内容。大学

一年级伊始，微电子本科生新生即归入复旦学院，配给新生导师。以

微电子学院 2017 级本科生为例，共计 108 名本科生，共配有 6 名导

师。导师以主题班会的形式与学生进行交流。学生可以向新生导师就

课业选择、生活问题上进行小范围的交流。导师以个人所具有的丰富

的学识、高尚的师德、严谨的治学态度和健全的人格感召学生，引导

学生勤奋学习、追求卓越。原则上导师一聘四年。

导师的工作职责包括：

1、关心学生德、智、体、美的全面发展，帮助学生树立崇高的

人生观和价值观，按照学校全面推进学分制建设的方案，实现培养目

标。

2、熟悉本专业和相邻专业的教学培养方案和学籍管理条例，根

据每位学生的不同特点，指导学生制定个性化的修读计划，确定每学

期的修读课程。

3、帮助新生尽快地适应大学学习生活，引导学生建立正确的专

专业必修

课程

专业选修

课程

任意选修

大类基础课程(31 学分)

通识教育课程(38 学分)

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业思想。

4、关心并了解学生的学习、生活情况和心理状况，进行针对性

的教育与引导，培养学生树立刻苦学习的精神和严谨的治学态度。

5、建立导师与学生联系和沟通的有效渠道，安排固定的导师接

待日和地点。

6、及时向院系及教务处反馈学生对学校教学工作的意见和建议。

我院的新生导师制对学生的学业和大学生活的健康发展起到极

大的促进作用。

2.5实践与能力训练

复旦大学微电子学院工程人才培养注重实践与能力训练，旨在加

快培养长三角地区产业急需的集成电路应用型高端人才，快速增加产

业从业人员数量，提升人才培养质量及行业在职人员的从业素质，为

产业发展提供人才支撑。在本科人才培养过程中着眼于人才培养的实

践能力提升的问题，通过提供在读学生实习实训平台,增加学生企业

实习机会，与企业共建联合实验室、联合培养定制/定向人才等方式

培养符合产业需求的人才，深入推动产学研合作教育模式改革，吸纳

更多人才投身集成电路产业。在学院教学过程中，统筹高校、企业等

各方资源,探索多种实习实训模式。

2.6毕业设计与毕业论文

本科毕业论文是一个重要的教学环节，是对学生科研能力、实践

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能力、论文写作能力以及论文答辩表述能力的综合培养。为提高本科

生毕业论文水平，微电子学院对本科毕业论文提出了严格要求，详细

规定了毕业论文选题、开题、进展检查、论文答辩各个环节的工作要

求和内容。

微电子学院本科生毕业论文的主要特色有； 1. 我院的毕业论文

选题多遴选自指导教师的在研课题，均属学科前沿及产学应用热点。

2. 全体本科生进入实验室观摩、操作，参与实际生产实践等科研工

作，收到良好的科研训练，部分同学毕业论文是科创工作的延续，部

分同学毕业论文与今后研究生工作有衔接。 3. 对本科生毕业论文要

求严格，管理规范，全体导师和学生认真对待。

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第三章. 选课指导

学生在学期间必须修满教学计划规定的 150 学分方能毕业。其中，

通识教育课程 38 学分；大类基础课程 31 学分；专业教育课程 76 学

分（企业实习整合并入毕业论文/毕业设计6学分），任意选修5学分，

并通过复旦大学英语水平测试，方能毕业。达到学位要求者授予工学

学士学位。详细的培养方案和指导性修读计划见附录，具体选课指导

和学分要求如下。

3.1学分要求

专业总学

分

通识教

育课程

大类基

础课程

专业必

修课程

专业选

修课程

任意选

修课

微电子科

学与工程

150 38 31 59 17 5

3.2通识教育课程

微电子科学与工程专业修读要求：I 类核心课程，修满 24

学分（其中思想政治理论课模块修读 16 学分，七大模块修读 8

学分。七大模块 8 学分中每模块多选读 2学分，同时回避第五

模块“科学探索与技术创新”，即修读第五模块将不计入七大模

块 8个学分中）；II 类专项教育课程，修满 14 学分。III 通过复

旦大学英语水平测试

通识教育课程包括通识教育核心课程、通识教育专项课程和通识

14

教育选修课程，须修满 38 学分。

1. 通识教育核心课程，必修 14 学分，选修 10 学分

类别课程名称课程代码学分周学时开课

学期备注

A 组

马克思主义基本原理概论 PTSS110067 3 3 春秋

必修 14学

分

毛泽东思想和中国特色社会主

义理论体系概论 PTSS110071 5 3+2 春秋

思想道德修养与法律基础 PTSS110053 2 2 春秋

中国近现代史纲要 PTSS110008 2 2 春秋

形势与政策 I PTSS110058 0.5 0.5 1

形势与政策 II PTSS110059 0.5 0.5 2

形势与政策 III PTSS110060 0.5 0.5 3

形势与政策 IV PTSS110061 0.5 0.5 4

B 组

应用伦理学 PTSS110005 2 2 春秋

选修 2学分

中共党史人物述评 PTSS110012 2 2 春秋

当代世界经济与政治 PTSS110016 2 2 春秋

可持续发展导论 PTSS110042 2 2 春秋

社会主义市场经济概论 PTSS110056 2 2 春秋

国外马克思主义与当代思潮 PTSS110062 2 2 春秋

生命教育 PTSS110063 2 2 春秋

法治与公民 PTSS110064 2 2 春秋

政治学名著选读 PTSS110065 2 2 春秋

现代科技与社会发展 PTSS110066 2 2 春秋

社会主义核心价值观精讲 PTSS110068 2 2 春秋

政治文明与国家建设 PTSS110069 2 2 春秋

治国理政的理论与实践 PTSS110070 2 2 春秋

七大

模块

核心

课程

第一模块文史经典与文化传承 2 2 春秋

选修 8学分

第二模块哲学智慧与批判性思维 2 2 春秋

第三模块文明对话与世界视 2 2 春秋

第四模块社会研究与当代中国 2 2 春秋

第五模块科学探索与技术创新 2 2 春秋

第六模块生态环境与生命关怀 2 2 春秋

第七模块艺术创作与审美体验 2 2 春秋

*七大模块核心课程总选修 8 学分，每个模块多选 2 学分，且规

避第五模块。

2. 通识教育专项课程，须修满 14 学分

微电子科学与工程专业通识教育专项教育课程包括大学外语、体

15

育、军事理论、创新创意创业等课程。

大学外语：须修满 8 个学分外语课程，并通过“复旦大学英语水

平测试”。

体育：须修满 4 学分，第一至第四学期各学期选修 1 门（课

程清单以教务处公布为准）。

军事理论：须修满 1 学分，学生须完成课堂教学内容和军训。

创新创意创业：须修满 1 学分，可选修 1 门“创新创意与行业

发展”课程，或 1 门“创新创意创业”学程课程，或听取 8 次“创

新创意创业”讲堂讲座。

3.3大类基础课

学生应在大类基础课程中的技术科学类课程中修满 31 学分。基

础课程包括数学、物理、信息基础课程。

数学：须修满 13 学分

课程名称课程代码学分

周学时按学期

分配备注

一二

数学分析 BI MATH120016 5 5+1

数学分析 BII MATH120017 5 5+1

线性代数 COMP120004 3 4

物理：须修满 10 学分


周学时按学期

分配备注

一二

大学物理 B（上） PHYS120013 4 4+1

大学物理 B（下）PHYS120014 4 4+1

基础物理实验 PHYS120015 2 3

信息基础：须修满 8 学分

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周学时按学期

分配备注

一二

程序设计 COMP120006 4 3+2

模拟电子学基础 INFO120002 4 4

3.4微电子科学与工程专业教育课程体系

针对专业培养要求，微电子科学与工程专业必修专业课程有半导

体物理、半导体器件原理、集成电路工艺原理、数字集成电路设计原

理、模拟集成电路设计原理、集成电路实验、模拟电子线路、数字逻

辑基础和行业管理与职业伦理等课程组成。为了培养较强的科学研究

能力、实际工作能力、创新能力以及适应社会需求的能力，因此微电

子科学与工程专业的必修课程可以分为三大模块：

（1）工艺基础模块：半导体物理、半导体器件原理、集成电路

工艺原理。

（2）设计基础模块：数字集成电路设计原理、模拟集成电路设

计原理、模拟电子线路、数字逻辑基础。

（3）实践实验模块：集成电路实验（上）、集成电路实验（下）、

毕业论文、生产实习。

三大模块涵盖了工艺和器件两大微电子学科研究方向，强调了实

践和实验，注重学生实践能力和动手能力的培养，同时融合了先进的

工程人才培养理念。一方面强调了我校微电子科学与工程专业在基础

研究上的特色，系统地加强了基础类课程的教学，同时也注重与产学

实践相结合，促进学生在科研和就业两方面的能力。

专业课程特色和优势：

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（1）微电子科学与工程专业必修课程在工艺基础模块突出了微

电子与物理学领域的融合，加强了学科的融会贯通。

（2）微电子科学与工程专业必修课程在设计基础模块突出了微

电子和信息技术相关领域的融合。

（3）重视产学融合的实验实践教学。

3.4.1 专业必修课(43 学分)

课程名称课程代码学分周学时开课

学期备注

数字逻辑基础 INFO130331 4 5 3

概率、数理统计与随机过程 INFO130001 3 3 3

工程数学 INFO130002 4 4 3

模拟电子线路 INFO130281 2 3 3

高频电子线路 A INFO130004 4 4+1 4

模拟与数字电路实验(上) INFO130005 3 3 4

计算机软件基础 INFO130021 2 2+1 4

半导体物理 INFO130022 3 3 4

模拟与数字电路实验(下) INFO130006 3 3 5

半导体器件原理 INFO130023 4 4 5

微机原理与接口实验 INFO130330 4 4 6

集成电路工艺原理 INFO130024 2 2 6

计算机体系结构 INFO130038 3 3 6

数字集成电路设计原理 INFO130026 3 3 7

模拟集成电路设计原理 INFO130025 3 3 7

集成电路实验(上) INFO130027 3 3 7

集成电路实验(下) INFO130028 2 3 8

生产实习 INFO130015 1 7

毕业论文 INFO130016 6 8

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3.4.2 专业必修课程修读路线图

第

8

学

期

第

7

学

期

第

6

学

期

第

5

学

期

第

4

学

期

第

3

学

期

第

2

学

期

第

1

学

期

数学分析 B I 线性代数大学物理 B 上程序设计

数学分析 B II 大学物理 B 下基础物理实验模拟电子学基础

模拟电子线路数字逻辑基础行业管理与

职业伦理

半导体物理

半导体器件原理

集成电路工艺原理

数字集成电路设计原理

模拟集成电路设计原理

集成电路实验(上)

集成电路实验(下) 毕业论文

专业选

修课程

专业选

修课程

专业选

修课程

专业选

修课程

专业选

修课程

工程数学及

概率方法

计算机软件基础

计算机体系结构

数据结构

443

425

5

5 6

4

3

3

3

4

4

42

3

3 6

4

2 3

19

图例: 基础课程选修课程必修课程必修基础建议必修

20

3.4.3 专业选修课程（17 学分）

课程名称课程代码学分周学时开课

学期备注

信号与通信系统 INFO130009 3 3 4

设计方向重点推荐

数字信号处理 A INFO130010 3 3 5

软件设计和开发 INFO130081 2 2+1 春秋

专用集成电路设计方法 INFO130094 2 2 6

专用集成电路设计方法实验 INFO130095 2 2 7

近代物理基础 INFO130102 2 2 3

工艺方向重点推荐

半导体材料 INFO130103 2 2 6

深亚微米工艺技术 INFO130104 2 2 8

传感器原理及应用 INFO130105 2 2 7

微电子机械系统应用 INFO130106 2 2 6

科技英语 INFO130079 2 2 5 设计、工艺均推荐

电子系统设计 INFO130072 2 2 春秋

计算机网络 INFO130077 2 2 春秋

可编程器件与硬件描述语言 INFO130080 2 2 春秋

Perl 语言入门和提高 INFO130098 2 2 春秋

薄膜物理与技术 INFO130108 2 2 春秋

电子材料薄膜测试表征方法 INFO130109 2 2 春秋

半导体光电子器件 INFO130112 2 2 春秋

射频微电子学概论 INFO130114 2 2 春秋

FPGA 结构原理和应用 INFO130115 2 2 春秋全英语课程

可靠性物理 INFO130116 2 2 春秋

半导体化学 INFO130117 2 2 春秋

微机原理与接口技术 INFO130233 3 3 春秋 *

前沿讲座 INFO130236 2 2 春秋

射频微波测试基础 INFO130257 2 2 秋

并行计算机体系结构概论 INFO130258 2 2 春秋全英语课程

可测试性设计 INFO130259 2 2 春秋全英语课程

前沿讲座 B INFO130260 2 2 春秋

有机微电子技术 INFO130269 2 2 春秋

数模/模数转换器原理概论 INFO130270 2 2 春秋

微电子重要进展及基本研究方法 INFO130271 2 2 春秋

固体物理基础 INFO130284 2 2 春秋工艺方向重点推荐

电子标签与物联网 INFO130285 2 2 春秋

智能硬件创新方法概论与基础实践 INFO130326 2 2 春秋

FPGA 数字集成电路设计实验 INFO130338 2 2 春秋

量子物理基础 PHYS130107 2 2 春秋

21

第四章. 微电子科学与工程专业课程简介

4.1大类基础课

数学分析 B(I)

一、基本信息

课程代码 MATH120016 学分 5 周学时 5+1

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）

一年级二年级三年级四年级

秋春秋春秋春秋春

课程英文

名称 Mathematic Analysis B.1

课程类别专业必修课程

课程主页

预修课程高中数学后续课程

教学方式板书考核方式闭卷考试

二、教学目的和基本要求

教师旨在帮助一年级同学培养抽象思维、逻辑推理与计算的能力，启发创新思

维，学会运用一元微积分学的基本理论分析具体问题、转化问题、建立数学模型并

解决具体问题的数学思想和方法。

三、课程基本内容（含章节名称和知识点）

第一章集合与映射

§1 集合

集合，集合运算，有限集与无限集，Descartes 乘积集合

§2 映射与函数

映射，一元实函数，初等函数，函数的分段表示、隐式表示与参数表示，函数的简单特性，两个

常用不等式

第二章数列极限

§1 实数系的连续性

实数系，大数与小数，上确界与下确界

22

§2 数列极限

数列与数列极限，数列极限的性质，数列极限的四则运算

§3 无穷大量

无穷大量，待定型

§4 收敛准则

单调有界数列收敛定理，闭区间套定理，子列，Bolzano-Weierstrass 定理，Cauchy 收敛原理，

实数系的基本定理

第三章函数极限与连续函数

§1 函数极限，函数极限的性质，函数极限的四则运算，函数极限与数列极限的关系，单侧极限，

函数极限定义的扩充

§2 连续函数

连续函数的定义，连续函数的四则运算，不连续点类型，反函数连续性定理，复合函数的连续性

§3 无穷小量与无穷大量的阶

无穷小量的比较，无穷大量的比较，等价量

§4 闭区间上的连续函数

有界性定理，值定理，零点存在定理，中间值定理，一致连续概念

第四章微分

§1 微分与导数

微分概念的导出背景，微分的定义，微分和导数

§2 导数的意义和性质

产生导数的实际背景，导数的几何意义，单侧导数

§3 导数四则运算和反函数求导法则

从定义出发求导函数，求导的四则运算法则，反函数求导法则

§4 复合函数求导法则及其应用

复合函数求导法则，一阶微分的形式不变性，隐函数求导与求微分，复合函数求导法则的其它应

用

§5 高阶导数和高阶微分

高阶导数的实际背景及定义，高阶导数的运算法则，高阶微分

第五章微分中值定理及其应用

§1 微分中值定理

函数极值与 Fermat 引理，Rolle 定理，Lagrange 中值定理，用 Lagrange 中值定理讨论函数性质，

Cauchy 中值定理

§2 L’Hospital 法则

待定型极限和 L’Hospital 法则，可化为型或∞

∞型的极限

§3 Taylor 公式

带 Peano 余项的 Taylor 公式，带 Lagrange 余项的 Taylor 公式

§4 函数的 Taylor 公式及其应用

函数在 x=0 处的 Taylor 公式，Taylor 公式的应用

§5 应用举例

极值问题，值问题，函数作图

第六章不定积分

§1 不定积分的概念和运算法则

微分的逆运算——不定积分，不定积分的线性性质

23

§2 换元积分法和分部积分法

换元积分法，分部积分法，基本积分表

§3 有理函数的不定积分及其应用

有理函数的不定积分，可化为有理函数不定积分的情况

第七章定积分

§1 定积分的概念和可积条件

定积分概念的导出背景，定积分的定义，Darboux 和，Riemann 可积的充分必要条件

§2 定积分的基本性质

定积分的基本性质

§3 微积分基本定理

微分与积分的联系，微积分基本定理——Newton-Leibniz 公式，定积分的分部积分法和换元积

分法

§4 定积分在几何计算中的应用

求平面图形的面积，求曲线的弧长，求某些特殊的几何体的体积，求旋转曲面的面积，曲线的曲

率，微元法

第八章反常积分

§1 反常积分的概念和计算

反常积分，反常积分计算

§2 反常积分的收敛判别法

反常积分的 Cauchy 收敛原理，非负函数反常积分的收敛判别法，一般函数反常积分的收敛判别

法，无界函数反常积分的收敛判别法

第九章常微分方程

§1 初等积分法

基本概念，可分离变量方程●齐次方程，一阶线性微分方程●伯努利方程，可降阶的二阶微分方

程

§2 线性微分方程

线性微分方程解的一般理论，常系数线性微分方程的解法

数学分析 B(II)

一、基本信息

课程代码 MATH120017 学分 5 周学时 5+1

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



24

课程英文

名称 Mathematic Analysis B.2


课程主页

预修课程数学分析 B(I) 后续课程

教学方式板书考核方式闭卷考试


本课程要求老师通过教学，培养学生抽象思维、逻辑推理与计算的能力，启发

创新思维，学会运用多元微积分学分析具体问题、转化问题、建立数学模型并解决

问题的思想和方法。


第十章数项级数

§1 数项级数的收敛性

数项级数，级数的基本性质

§2 上极限与下极限

数列的上极限和下极限，上极限和下极限的运算

§3 正项级数

正项级数，比较判别法，Cauchy 判别法与 d’Alembert 判别法，Raabe 判别法，积分判别法

§4 任意项级数

任意项级数，Leibniz 级数，Abel 判别法与 Dirichlet 判别法，级数的绝对收敛与条件收敛，加

法交换律，级数的乘法

§5 无穷乘积

无穷乘积的定义

第十一章函数项级数

§1 函数项级数的一致收敛性

点态收敛，函数项级数的基本问题，函数项级数的一致收敛性

§2 一致收敛级数的判别与性质

一致收敛的判别，一致收敛级数的性质

§3 幂级数

幂级数的收敛半径，幂级数的性质

§4 函数的幂级数展开

Taylor 级数与余项公式，初等函数的 Taylor 展开

第十二章 Euclid 空间上的极限和连续

§1 Euclid 空间上的基本定理

Euclid 空间上的距离与极限，开集与闭集，Euclid 空间上的基本定理，紧集

25

§2 多元连续函数

多元函数，多元函数的极限，累次极限，多元函数的连续性，向量值函数

§3 连续函数的性质

紧集上的连续映射，连通集与连通集上的连续映射

第十三章多元函数的微分学

§1 偏导数与全微分

偏导数，方向导数，全微分，梯度，高阶偏导数，高阶微分，向量值函数的导数

§2 多元复合函数的求导法则

链式规则，一阶全微分的形式不变性

§3 中值定理和 Taylor 公式

中值定理，Taylor 公式

§4 隐函数

单个方程的情形，多个方程的情形，逆映射定理

§5 偏导数在几何中的应用

空间曲线的切线和法平面，曲面的切平面与法线

§6 无条件极值

无条件极值，函数的值，小二乘法

§7 条件极值问题与 Lagrange 乘数法

Lagrange 乘数法

第十四章重积分

§1 有界闭区域上的重积分

面积，二重积分的概念，多重积分

§2 重积分的性质与计算

重积分的性质，矩形区域上的重积分计算，一般区域上的重积分计算

§3 重积分的变量代换

曲线坐标，二重积分的变量代换，n重积分的变量代换

§4 反常重积分

无界区域上的反常重积分，无界函数的反常重积分

第十五章曲线积分、曲面积分与场论

§1 第一类曲线积分与第一类曲面积分

第一类曲线积分，曲面的面积，第一类曲面积分

§2 第二类曲线积分与第二类曲面积分

第二类曲线积分，曲面的侧，第二类曲面积分

§3 Green 公式、Gauss 公式和 Stokes 公式

Green 公式，曲线积分与路径无关的条件，Gauss 公式，Stokes 公式

§4 场论初步

梯度，通量与散度，环量与旋度，保守场与势函数

第十六章 Fourier 级数

§1 函数的 Fourier 级数展开

周期为 2π的函数的 Fourier 级数展开，正数级数和余弦级数

26

线性代数

一、基本信息

课程代码 COMP120004 学分 3 周学时 4+1

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Linear Algebra

课程类别大类基础课程

课程主页 http://jpkc.fudan.edu.cn/s/303/main.htm

预修课程高中数学后续课程

教学方式板书与多媒体结合考核方式闭卷考试


目的: 线性代数与微积分是高等数学两大重要组成部分，不仅是学生学习后续

专业课程必要的知识基础,而且在大学生素质教育中的重要性也日益显示。我们学校

有着"基础厚、重实践、求创新"的传统,各课程的定位根据生源特点,起点较高,要求

也高。通过课内、外教学、习题、练习、考试等多个教学环节，运用各种教学手段

和方法，使学生掌握线性代数的基本概念、基本原理与基本计算方法，培养学生分

析问题、解决问题的能力和运用计算机解决与线性代数相关的实际问题的能力，为

学习后继课程，从事科学研究以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。

本课程要求学生掌握下列知识点:

基本概念：

(1)线性方程组矩阵表示；矩阵的秩、标准型及矩阵(向量)基本运算；向量组线性相

关、线性无关、秩等概念；线性方程组的解理论；

(2)行列式定义，行列式基本性质；

(3)线性空间和子空间的概念、线性空间的基、维数、坐标等概念，内定定义和向量

正交、欧几里得空间概念，子空间的交与和、补空间等概念；

(4)线性变换、不变子空间概念，线性变换的矩阵表示，旋转、投影、镜像等常用线

性变换，特征值问题的定义，矩阵对角化概念，二次型及其标准型概念；

基本方法:

高斯消元法，初等变换，用初等行变换求矩阵的逆、秩，线性方程组解法，行列式

计算；线性方程组解空间的表示，向量组线性无关、线性相关的判定，向量组极大

27

线性无关组的求解，特征值问题的求解，Schmidt 正交化方法，矩阵对角化方法等。

通过本课程的教学，帮助学生掌握并能运用线性代数这一数学工具，进一步培

养学生逻辑推理等理性思维能力，使学生掌握线性代数的基本理论、基本方法与思

维方式，培养学生抽象思维与分析问题、解决问题的能力，并能用线性代数知识解

决简单的实际问题，促使学生全面素质的提高，为相关后续课程打下必要的数学基

础。本课程主要内容为线性代数，包括以下内容：矩阵、线性方程组、行列式、线

性空间与线性变换、特征值与二次型、矩阵分解、矩阵的 Jordan 标准形。通过本

课程的学习，学生应熟练掌握矩阵的运算及基本理论与方法、行列式的性质及计算

方法、熟练掌握线性方程组的理论、线性空间、线性变换的概念、熟练掌握特征值

和特征向量的概念和求解方法、掌握二次型和矩阵的关系、掌握矩阵分解的各种方

法和矩阵的 Jordan 标准形，并能熟练地应用它们，为今后的学习打下坚实的基础。


第 1 章矩阵

教学内容：1.1 矩阵与向量的概念

1.1.1 矩阵的基本概念

1.1.2 向量的基本概念

1.2 矩阵与向量的运算

1.2.1 矩阵(向量)的线性运算

1.2.2 向量的内积与矩阵的乘法

1.2.3 方阵的幂

1.3 分块矩阵及其运算

1.3.1 分块矩阵

1.3.2 分块矩阵的基本运算

1.4 矩阵的初等变换与秩

1.4.1 矩阵的初等变换

1.4.2 矩阵的标准形与秩

教学要求：掌握矩阵的概念；能熟练地进行矩阵的各种运算（加、减、数乘、乘、求逆等）包括

分块矩阵的相应运算；熟练掌握矩阵的初等变换运算，理解初等变换和初等阵的关系；掌握分块

矩阵的运算法则；掌握利用伴随矩阵和初等变换求出矩阵逆的方法；求逆阵的秩。

第 2 章线性方程组

教学内容：2.1 横看线性方程组

2.1.1 齐次线性方程组的解

2.1.2 非齐次线性方程组的解

2.2 纵看线性方程组

2.2.1 线性相关与向量组的秩

28

2.2.2 齐次线性方程组的基础解系

2.2.3 非齐次线性方程组解的结构

2.3 逆矩阵 .

2.3.1 可逆矩阵的定义与性质

2.3.2 用初等变换求逆矩阵

2.3.3 正交阵

教学要求：掌握向量关系、线性关系、矩阵的秩等概念，能熟练应用矩阵来求解或讨论线性方程

组的解。理解向量的线性组合和线性表示、向量组等价、向量组的线性相关线性无关以及向量组

的极大线性无关组和向量组秩的概念，掌握向量组线性相关、线性无关的性质，能判断向量组的

线性相关和无关性，会求出向量组的极大线性无关组、确定向量组的秩；理解伴随矩阵和逆矩阵，

能用伴随矩阵求低阶矩阵的逆矩阵，用初等变换求矩阵的逆。

第 3 章行列式

教学内容：3.1 行列式的定义

3.1.1 逆序数

3.1.2 行列式的定义

3.2 行列式的性质

3.3 伴随矩阵与行列式按行(列)展开

3.3.1 伴随矩阵

3.3.2 行列式按行(列)展开

3.3.3 Cramer 法则

3.4 行列式与矩阵的秩

教学要求：掌握行列式的概念和性质，熟练应用行列式的性质及行列式展开定理计算行列式，并

会用 Cramer 法则求解线性方程组。

第 4 章线性空间与线性变换

教学内容：4.1 线性空间

4.2 基

4.2.1 基和坐标

4.2.2 过渡矩阵

4.3 子空间

4.3.1 子空间的定义

4.3.2 零空间与列空间

4.3.3 子空间的交与和

4.4 内积空间

4.4.1 内积

4.4.2 正交投影与小二乘解

4.4.3 Schmidt 正交化

29

4.4.4 正交补空间

4.5 线性变换

4.5.1 线性映射与线性变换

4.5.2 线性变换的表示矩阵

4.5.3 正交变换

教学要求：掌握线性空间、基和维数、子空间的概念；理解线性空间的基和坐标的关系，不同基

下坐标之间的过渡关系；掌握内积空间特别是欧氏空间的概念；用线性空间概念理解齐次线性方

程组的解空间；掌握子空间的判断条件，会求出线性空间的基、维数以及向量在一组基下的坐标；

掌握线性映射和线性变换的概念；理解给定基下线性变换和矩阵之间的对应关系；同一变换不同

基下对应矩阵的相似关系；线性变换的运算和矩阵运算的关系；掌握线性变换核空间、不变子空

间等概念；掌握正交变换和对称变换；理解正交变换和正交阵、对称变换和对称阵的关系；掌握

求给定基的 Gram-Schmidt 标准正交化方法。

第 5 章特征值与二次型

教学内容：5.1 特征值与特征向量

5.1.1 特征值与特征向量的概念

5.1.2 特征值与特征向量的求法

5.1.3 特征向量的线性无关性

5.2 矩阵的对角化

5.2.1 矩阵可对角化的条件

5.2.2 实对称矩阵的对角化

5.3 二次型

5.3.1 二次型的基本概念

5.3.2 二次型的标准形

5.3.3 Rayleigh 商

5.4 正定矩阵

5.4.1 正定矩阵与半正定矩阵

5.4.2 负定矩阵与半负定矩阵

教学要求：掌握特征值和特征向量的概念，矩阵相似于对角阵的条件；能熟练地求特征值和特征

向量；掌握矩阵的特征多项式、特征值和特征向量的相关性质。理解相似矩阵的概念和性质。掌

握矩阵可相似于对角阵的充要条件，能熟练地化矩阵为对角阵。掌握二次型矩阵表示及标准型的

概念；掌握矩阵的正定、负定等基本概念；学会判定矩阵正定性的基本方法；掌握化二次型为标

准型的方法；掌握惯性定理和正定型的判别法。

第 6 章矩阵分解

教学内容：6.1 LU 分解

6.2 QR 分解

6.3 Cholesky 分解

30

6.4 谱分解

6.5 奇异值分解

教学要求：掌握矩阵的 LU 分解、QR 分解、Cholesky 分解、谱分解、奇异值分解。

第 7 章矩阵的 Jordan 标准形

教学内容：7.1 多项式矩阵

7.1.1 多项式矩阵

7.1.2 多项式矩阵的初等变换

7.1.3 不变因子和初等因子

7.2 Jordan 标准形

7.2.1 多项式方阵的相似判定

7.2.2 Jordan 矩阵

7.3 Jordan 标准形的几何意义

教学要求：掌握矩阵的 Jordan 标准形。

大学物理 B（上)

一、基本信息

课程代码 PHYS120013 学分 4 周学时 4+1

开课时间一年级二年级三年级四年级


课程英文

名称 College Physics B (I)


先修课程高中数学物理后续课程大学物理 B(下)

教学方式课堂讲授考核方式平时作业和期中考试各占总成绩的 30%，期终

考试占 40%。

课程主页课程网络资源：202.120.227.42 （username: daxuewuli）


本课程使学生掌握大学物理的力学及热学基本知识和基本理论，为进一步学习

其他后续物理课程打下基础。通过一些演示实验达到对物理现象、物理概念和物理

规律的更具体、更生动、更清晰的理解。通过物理学的发展历程学习物理学分析解

决问题的科学方法和科学态度，逐步培养在学习和工作中发现问题、提出问题、思

31

考问题、解决问题和获取新知识的能力。


力学

第 1 章质点运动学

时间与空间、位置矢量与轨道方程、速度、加速度、角速度、角加速度、极坐标系与自然坐标系

第 2 章牛顿力学的基本定律

牛顿运动定律、几种常见的力、万有引力定律、力学相对性原理与伽利略变换、惯性系与非惯性

系、惯性力

第 3 章动量变化定理与动量守恒

质点动量变化定理、质点组动量变化定理、动量守恒律

第 4 章动能与势能——机械能变化定律与机械能守恒

质点动能变化定理、保守力的功、保守力场中的势能、机械能变化定理与机械能守恒、三种宇宙

速度、两体碰撞

第 5 章角动量变化定理与角动量守恒

角动量与力矩、质点组角动量变化定理、有心运动

第 6 章质心力学定理

质心动量定理、质心动能定理、质心角动量定理、有心运动方程与约化质量

第 7 章刚体力学

刚体运动学、定轴转动惯量、定轴转动定理与动能定理、一组刚体力学的典型题目、快速重陀螺

的旋进

第 8 章振动

振动的描述、弹性系统的自由振动、多自由度弹性系统、弹性系统的阻尼运动、简谐量的保守性

与对应表示、弹性系统的受迫振动与共振

第 9 章波动

波与波函数、波动方程、弹性体的应变与应力、介质中的波速、波场中的能量与能流、波的叠加

——驻波、波的叠加——调幅波与拍李萨如图、多普勒效应与激波、介质色散波包群速与波

包展宽

第 10 章流体力学

流体的宏观物性、理想流体的定常流动伯努利方程、粘性流体的运动、物体在粘性流体中的运

动

热学

热力学系统的平衡态及状态方程

热力学系统及其状态参量、平衡态的概念、温度与温标、气体的状态方程

热平衡态的统计分布律

统计规律与分布函数的概念、麦克斯韦分布律与麦克斯韦—玻尔兹曼分布律、能量均分定理与热

容

热力学第一定律

热力学过程和准静态过程、热力学第一定律、循环过程和卡诺循环

32

热力学第二定律

可逆过程与不可逆过程、热力学第二定律、热力学第二定律的数学表述和熵增加原理、熵及热力

学第二定律的统计意义、热力学第二定律的应用举例、自由能与吉布斯函数

单元系的相变与复相平衡

相、相变及相平衡的概念、一些常见相变、单元系的复相平衡

教材和教学参考资料：

作者教材名称出版社出版年月

钟锡华、陈熙谋主编大学物理通用教程（第

二版）北京大学出版社 2011年 5 月

Feynman, Leighton, Sands 费恩曼物理学讲义上海科技出版社 2005年 6 月

郑永令，贾起民，方小敏力学（第二版）高等教育出版社 2002年 8 月第 2

版

贾起民，郑永令，陈暨耀电磁学（第二版）高等教育出版社 2001年 1 月

赵凯华，钟锡华光学北京大学出版社 1984年 1 月

杨福家著原子物理学（第三版）高等教育出版社 2000年 7 月

梁励芬、蒋平编著大学物理简明教程复旦大学出版社 2011年 4 月第 3

版

大学物理 B（下）

一、基本信息

课程代码 PHYS120014 学分 4 周学时 4+1



课程英文

名称 College Physics B (II)


先修课程高中数学物理后续课程

教学方式课堂讲授考核方式平时作业和期中考试各占总成绩的

30%，期终考试占 40%。

课程主页课程网络资源：202.120.227.42 （username: daxuewuli）


33

教学目的：

通过本课程的学习，掌握物理学的基本知识和基本理论，为进一步学习其他物

理课程打下基础。

内容包括：普通物理的基本知识。经典物理的力学、热学、电磁学、波动学与

光学和近代量子物理的基本规律。

要求学生全面理解普通物理的基础知识，掌握自然界已成熟的自然规律。通过

一些演示实验达到对物理现象、物理规律和物理概念更具体、更生动、更清晰的理

解。从其发展过程，学习物理学分析问题的方法和科学态度，逐步培养在学习和工

作中发现问题，提出问题，思考问题，解决问题和获取新知识的能力。


电磁学

静电场

库仑定律、电场电场强度场强叠加、静电场的高斯定理、静电场的环路定理、电势、静电场

的基本微分方程

静电场中的导体和电介质

导体和电介质、静电场中的导体、电容和电容器、电介质的极化、有电介质存在时的静电场、静

电场的边界条件、带电体系的静电能

直流电

电流的连续方程恒定条件、欧姆定律焦耳定律、电源的电动势、直流电路

恒定磁场

毕奥—萨伐尔定律、磁场的高斯定理和安培环路定理、洛伦兹力

磁介质

分子电流模型、顺磁质与抗磁质、磁化的规律、有磁介质存在时的磁场、铁磁质、磁场的边界条

件

电磁感应

法拉第电磁感应定律、动生电动势感生电动势涡旋电场、自感与互感、暂态过程

交流电（选讲）

交流电概述、交流电路中的元件、元件的串并联——矢量图、交流电路的复数解法、谐振电路、

交流电的功率、变压器原理、三相交流电

麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦方程、电磁波

光学

光学导言

光学发展简史、光波的描述、费马原理

光在各向异性介质界面上的反射和折射

菲涅尔反射折射公式、反射率和透射率

光的干涉

光波的叠加和干涉、杨氏干涉实验、等倾干涉、等厚干涉、薄膜干涉应用举例

光的衍射

衍射现象、惠更斯—菲涅尔原理、夫琅禾费单缝衍射、夫琅禾费圆孔衍射和光学仪器的分辨本领、

34

衍射光栅

第5章光的偏振和光在晶体中的传播

光的横波性和光的五种偏振态、起偏振器与检偏振器马吕斯定律、双折射现象、偏振棱镜、波

片和补偿器、偏振光的干涉

第 6 章光的吸收、色散和散射

光的吸收、光的色散、光的散射

近代物理

第 1 章相对论

狭义相对论以前的力学和时空观、电磁场理论建立后呈现的新局面、爱因斯坦的假设与洛伦兹变

换、相对论的时空观、相对论多普勒效应、相对论速度变换公式、狭义相对论中的质量、能量和

动量

第 2 章前期量子论

黑体辐射和普朗克的量子假设、光电效应和爱因斯坦的光子理论、康普顿效应、玻尔的氢原子理

论

量子力学基础

微观粒子的波动性、波粒二象性分析、不确定关系、波函数和概率幅、薛定谔方程及其应用

原子和分子

氢原子的量子力学结果、电子自旋和泡利原理、激光原理



钟锡华、陈熙谋主编大学物理通用教程（第

二版）北京大学出版社 2011年 5 月

Feynman, Leighton, Sands 费恩曼物理学讲义上海科技出版社 2005年 6 月

郑永令，贾起民，方小敏力学（第二版）高等教育出版社 2002年 8 月第 2

版

贾起民，郑永令，陈暨耀电磁学（第二版）高等教育出版社 2001年 1 月

赵凯华，钟锡华光学北京大学出版社 1984年 1 月

杨福家著原子物理学（第三版）高等教育出版社 2000年 7 月

梁励芬、蒋平编著大学物理简明教程复旦大学出版社 2011年 4 月第 3

版

基础物理实验

一、基本信息

课程代码 PHYS120015 学分 2 周学时 3


35


课程英文

名称 Fundamental Physics Experiments

课程类别专业基础课

先修课程高中物理后续课程物理实验上、下

教学方式理论指导+实验操作考核方式平时成绩（70%）+期末笔试（30%）

课程主页 http://phylab.fudan.edu.cn/doku.php?id=course:platform


“基础物理实验”是自然科学、技术科学、医学、工程学科低年级学生必修的

专业基础课。本课程选择力、热、光、电、近代物理和自动化测量技术等方面物理

原理较易理解、实验现象较明显、实验设备较基础、较有代表性的物理实验项目。

结合内容比较完整的实验讲义，引导学生通过自学掌握实验原理和初步的实验过程，

使大部分学生能够比较独立地参考实验讲义完成实验过程。希望学生通过本课程学

习掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能；学习用实验方法研究物理规律，

加深对物理规律的理解；训练发现问题、分析问题、解决问题的能力；养成实事求

是、严谨踏实的科学态度。希望通过本课程的训练，学生能较自信地参与实验探究。


教学内容安排：

第 1 周：绪论 1，讲解物理实验的重要性，如何做物理实验、基础物理实验课的要求；

第 2 周：绪论 2，讲解数据处理方法，布置有关数据处理的习题；

第 3‐15 周：做 12 个实验（一学期每位学生总共要做 12 个实验，分为 6 个循环，每循环有 2‐3

个备选实验，同学按要求每循环选择其中两个实验，以下所列实验中黑体显示的为必做实验）；

第 16 周：复习答疑、补做或重做实验、考试；

第 17‐18 周：阅卷、成绩评定、总结。

计划开设实验：

第一循环：液氮比汽化热的测量、碰撞打靶、用扭摆法测定物体转动惯量

第二循环：数字示波器的使用、磁阻效应、二极管伏安特性测量

第三循环：LCR 串联谐振电路、圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场、直流电桥

第四循环：量子论实验、X 光实验

第五循环：透镜焦距的测量、光的衍射、牛顿环；

第六循环：计算机实测物理实验、用计算机实测技术研究冷却规律、用计算机实测技术研究声

波与拍。



沈元华等基础物理实验高等教育出版社 2003年 12 月

36

教学团队基础物理实验补充讲义每学期根据教学情况更新

《程序设计》（上海市精品课程）

一、基本信息

课程代码 COMP120006 学分 4 周学时 5

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Programming


课程主页

预修课程高等数学后续课程

教学方式课堂授课+上机实践考核方式闭卷考试


教学目的：通过本课程的教学，了解程序设计的基本原理、技巧和方法。结合

上机实践，让学生初具独立构造算法、开发程序及程序调试能力。

基本要求：要求学生经本课程的学习后，能熟练使用结构化程序设计方法开发

算法和编写程序，具有一定的程序调试能力，并为以后进一步自习其它程序语言和

提高程序设计能力打下坚实的基础。


37

基本内容简介：

本课程以 C语言为程序的描述语言，介绍程序设计基本概念、结构化程序设计方法、C 语言

的基本知识；基本数据类型、运算符和表达式的书写规则，基本的数据输入输出方法；控制结构、

函数基础知识和正文文件的简单用法；数组、字符串、指针及其应用；函数各类参数的设定和应

用、函数指针的用法、递归函数的基本知识、作用域规则和编译预处理命令简介；结构和动态数

据结构基础及链表的应用；数据文件的基本处理技术。结合语言基本设施介绍程序设计的基本原

理、技巧和方法。


第一周：程序设计基础，包括计算机和程序设计基础知识、C 语言的历史和特点、Ｃ语言的词汇、

数据类型、常量和变量、程序开发环境基础知识；

第二——三周：基本数据类型及其运算，包括基本数据类型、数据输入和输出基础、数据运算；

第四——五周：结构化程序设计，具体内容包括基本语句、顺序结构、选择结构、循环结构，简

单程序设计实例；

第六——七周：数组，具体内容包括数组的基本概念，一维数组和多维数组，字符串处理技术基

础等；

第八周——十周：函数，具体内容包括函数的基本、函数定义、函数调用、递归函数基础、函数

程序设计实例，存储类别和作用域，编译预处理命令简介等。

第十一周：期中考试；

第十二——十三周：指针和引用，具体内容包括指针的基本概念，指向数组元素的指针，指针形

参，数组形参，指向二维数组一整行的指针，指针数组，函数指针，返回指针值的函数，引用的

基本概念、引用形参的作用和用法等；

第十四——十五周：结构和链表，具体内容包括结构类型和结构变量，结构数组，结构与函数，

链表、联合、位域及枚举，类型定义和变量定义，结构指针形参和返回结构的函数等；

第十六——十七周：数据文件处理技术，具体内容包括文件类型和文件类型指针变量、常用的数

据文件库函数、文件处理程序结构、文件处理程序实例。

第十八周：复习

模拟电子学基础

一、基本信息

课程代码 INFO120002 学分 4 周学时 4

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Analog Electronics Foundation Course

课程类别专业基础课程

38

课程主页

本课程的 elearning 网址、网络课堂网址及其他可供学生参考的现代技术教育中心网

址，以辅助教学。内容主要包括：课程及其授课教师的介绍、所有课堂教学录像、

课件、教学参考资料等。

预修课程无后续课程数字逻辑基础

数字逻辑基础实验

教学方式

以课堂教学和实验教学混合方

式进行。

设置配套的仿真实验，必须同时

选择“模拟电子学基础实验”

课程。

考核方式

理论部分在学期末以笔试方式考

核，占总成绩的 70%。仿真实验部

分以平时实验情况、实验报告成绩

记分，实验占总成绩的 20%。平时

作业情况和考勤等占总成绩的

10%。


要求学生能熟练掌握对各类模拟电路单元进行分析，并在学习了电子设计自动

化的基础上，能够用 EDA 软件分析模拟电路，初步掌握模拟电路的设计。


课堂理论教学安排

第一章、电路分析基础(学时数：8) (2 周)

1．Laplace 变换

2．电路基本元件

3．电路基本定律

4．电路的瞬态响应

5．电路的稳态响应

第二章、半导体器件(学时数：10) (2.5 周)

1．本征半导体及杂质半导体的导电性质

2．半导体二极管

3．半导体三极管及其模型

4．场效应管及其模型

第三章、晶体管放大器(学时数：14) (3.5 周)

1．共射放大器静态工作点与动态输出范围

2．放大器的交流小信号分析(共射、共集、共基电路)

3．场效应管放大器(共源、共漏、共栅电路)

4．放大器的低频特性分析

5．放大器的高频特性分析(增益带宽乘积)

6．多级放大器特性

第四章、模拟集成电路(学时数：12) (3 周)

1．恒流源与有源负载

2．差分放大器及其传输特性

39

3．输出电路

4．乙类放大器及其效率

5．运算放大器模型与参数

第五章、反馈(学时数：10) (2.5 周)

1．负反馈的基本概念

2．负反馈对放大器特性的影响

3．反馈网络与开环放大器

4．深度负反馈条件及虚短虚断

5．负反馈放大器的稳定

5．正弦信号发生器

6．非正弦信号发生器

第六章、信号处理电路(学时数：10) (2.5 周)

1．比例与加减、积分与微分、指数与对数电路

2．模拟乘法器

3．有源滤波器

注：与本课程配套的模拟电子学基础实验课程从第六周开始，共 11 周，每周 2 学时。

仿真实验课程────模拟电子学基础实验安排

第 6 周，实验 1‐1 线性电路的仿真（EDA 入门、一阶电路）

第 7 周，实验 1‐1 线性电路的仿真（二阶电路）

第 8 周，实验 1‐2 晶体管单级放大器的分析（双极型）

第 9 周，实验 1‐2 晶体管单级放大器的分析（场效应）

第 10 周，实验 1‐3 晶体管多级放大器的分析

第 11 周，实验 1‐4 差动放大电路的分析

第 12 周，实验 1‐5 负反馈放大电路的分析（串联负反馈）

第 13 周，实验 1‐5 负反馈放大电路的分析（并联负反馈）

第 14 周，实验 1‐6 运算放大器及信号处理电路的分析（运算放大器特性）

第 15 周，实验 1‐6 运算放大器及信号处理电路的分析（信号处理电路）

第 16 周，节日停课补充内容

4.2微电子科学与工程专业必修课程简介

半导体物理

一、基本信息

课程代码 INFO130022.01 学分 4 周学时 4

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）


秋春秋 □春秋春秋春

40

课程英文

名称 Physics of Semiconductor


课程主页 https://mooc1.chaoxing.com/course/94868679.html

预修课程大学物理，高等数学后续课程半导体器件原理

教学方式混合式考核方式考试


课程基本内容：

半导体能带论、半导体载流子统计、半导体载流子输运、非平衡载流子、pn 结、

金属-半导体接触、半导体表面与 MIS 结构、异质结。

课程预期达到的教学效果：

掌握半导体中电子运动规律和特点，以及半导体的基本电学性质，为半导体器

件的学习打下基础。


1 固体物理导论

1.1 晶体结构

1.1.1 晶体的基本特点

1.1.2 原子的周期性阵列

1.1.2.1 点阵平移矢量和点阵

1.1.2.2 对称操作

1.1.2.3 基元和晶体结构

1.1.2.4 点阵初基晶胞

1.1.3 点阵的基本类型

1.1.4 晶面指数系统

1.1.5 常见晶体结构范例

1.2 晶体衍射和倒易点阵

1.2.1 布喇格定律

1.2.2 倒易点阵

1.2.2.1 傅立叶分析

1.2.2.2 倒易点阵矢量

1.2.2.3 衍射条件

1.2.3 布里渊区

1.2.4 倒易点阵的范例

1.3 自由电子费米气体

1.3.1 一维情况下的能级和轨道密度

1.3.2 温度对费米－狄喇克分布的影响

1.3.3 三维情况下的自由电子气

41

1.4 能带

1.4.1 近自由电子模型

1.4.2 能隙的起因

1.4.3 布洛赫函数

1.4.4 克朗尼格－朋奈模型

1.4.5 能带中轨道的数目

1.4.6 金属和绝缘体

1.5 半导体晶体

1.5.1 能带隙

1.5.2 重要半导体材料 Si 单晶的介绍

2.1 半导体中电子的运动_有效质量

2.1.1 半导体中 E‐k 的关系

2.1.2 半导体中电子的平均速度

2.1.3 半导体中电子的加速度

2.1.4 有效质量的意义

2.2 本征半导体的导电机构_空穴

2.2.1 空穴

2.2.2 本征半导体的导电机构

2.3 回旋共振和等能面

2.3.1 一般情况下的等能面方程

2.3.2 回旋共振

2.4 硅和锗的能带结构

2.4.1 硅的导带结构

2.4.2 硅的能带结构

2.4.3 锗的能带结构

2.4.4 能带结构与温度的关系

3.1 硅_锗晶体中的杂质能级

3.1.1 替位式杂质和间隙式杂质

3.1.2 施主杂质_施主能级_受主杂质_受主能级

3.1.3 杂质浅能级电离能的简单计算

3.1.4 杂质的补偿作用

3.1.5 深能级杂质

3.2III－V 族化合物中的杂质能级

3.2.1GaAs 中的杂质

3.3 缺陷_位错能级

3.3.1 点缺陷

3.3.2 线缺陷－位错

4.1 状态密度

4.1.1 三维情况下的自由电子气

4.1.2 状（能）态密度的定义

4.1.3 状（能）态密度的汇总

4.2 费米能级和载流子的统计分布

4.2.1 费米分布函数 f(E)

4.2.2 导带电子和价带空穴浓度

42

4.3 本征半导体中的载流子统计

4.3.1 本征载流子浓度 ni

4.3.2 本征半导体的费米能级位置

4.4 杂质半导体中的载流子统计

4.4.1 非补偿情形（单一杂质）

4.4.2 补偿情形

4.5 简并半导体

4.5.1 简并的出现

4.5.2 简并半导体的载流子浓度

4.5.3 简并化条件

4.5.4 简并时杂质的电离

5 半导体中载流子的输运

5.1 载流子的漂移运动

5.1.1 电导的微观理论

5.1.2 半导体的电导率和迁移率

5.2 载流子的散射

5.2.1 载流子散射的概念

5.2.2 散射几率_平均自由时间及其与迁移率的关系

5.2.3 载流子的主要散射机制

5.3 迁移率与杂质浓度和温度的关系

5.3.1 迁移率与杂质浓度和温度的关系

5.3.2 电阻率与杂质浓度的关系

5.4 强电场下的输运

5.4.1 欧姆定律的偏离和热载流子

6.1 非平衡载流子的注入与复合

6.1.1 非平衡载流子的产生

6.1.2 附加光电导现象

6.1.3 非平衡载流子的复合

6.1.4 非平衡载流子的产生

6.2 准费米能级

6.2.1 准平衡

6.2.2 准费米能级

6.3 复合理论

6.3.1 复合的分类

6.3.2 直接复合

6.3.3 间接复合

6.3.4 表面复合

6.4 陷阱效应

6.4.1 陷阱现象

6.4.2 成为陷阱的条件

6.5 载流子的扩散运动

6.5.1 一维扩散方程

6.5.2 一维扩散方程的稳态解

6.5.3 扩散电流

43

6.5.4 例子：三维探针注入

6.6 载流子的漂移运动_双极扩散

6.6.1 浓度梯度引起的自建电场

6.6.2 爱因斯坦关系

6.6.3 丹倍效应

6.6.4 双极扩散

6.7 连续性方程

6.7.1 连续性方程

6.7.2 连续性方程的特例情况

6.7.3 连续性方程的一般情形

7p‐n 结

7.1 平衡 p‐n结特性

7.1.1p‐n 结的形成及杂质分布

7.1.2 空间电荷区

7.1.3 平衡 p‐n 结能带图

7.1.4p‐n 结接触电势差

7.1.5p‐n 结的载流子分布

7.2p‐n 结电流电压特性

7.2.1p‐n 结中的电场和电势分布

7.2.2 非平衡 p‐n 结的能带图

7.2.3 理想 p‐n 结的 J‐V 关系

7.2.4 理想 p‐n 结 J‐V 关系的特性

7.2.5 理想 p‐n 结 J‐V 关系的修正

7.3p‐n 结电容

7.3.1 势垒电容

7.3.2 扩散电容_(正向偏压)

7.4p‐n 结的击穿

7.4.1 雪崩击穿

7.4.2 齐纳击穿（隧道击穿）

7.5p‐n 结隧道效应

7.5.1 简并 P‐N 结的能带图

7.5.2Esaki_二极管

8 金半接触8.1 金半接触的能带图8.1.1 功函数和电子亲合能8.1.2 接触电势差8.1.3 表面态对接触

势垒的影响8.1.4 势垒区的电势分布8.1.5 肖特基接触的势垒电容8.2 金半接触的整流输运理

论8.2.1 扩散理论8.2.2 热电子发射理论8.2.3 镜像力影响8.2.4 隧道效应影响8.2.5pn 结和肖特基势

垒二极管8.3 少子注入和欧姆接触8.3.1 少子注入8.3.2 欧姆接触9 半导体表面与 MIS 结构9.1 表面

态概念9.1.1表面的特殊性9.1.2理想表面9.1.3真实表面9.2表面电场效应9.2.1空间电荷层9.2.2空

间电荷层中的泊松方程9.2.3 半导体表面电场_电势和电容9.2.4 半导体表面层的五种基本状

态9.3Si‐SiO2 系统的性质9.3.1Si‐SiO2 系统中的电荷状态9.4MIS 结构的 C‐V 特性9.4.1MIS 电容结构

的能带图9.4.2 理想 MIS 电容的 C－V 特性9.4.3 实际 MIS 电容的 C－V 特性9.5 表面电导及迁移

率9.5.1 表面电导10 异质结_霍耳效应10.1 异质结10.1.1 异质结的分类10.1.2 异质结的能带图10.2

霍耳效应10.2.1 一种载流子的霍耳效应10.2.2 考虑速度统计分布后一种载流子的霍耳效应10.2.3

两种载流子的霍耳效应

44

集成电路工艺原理

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Principles of VLSI Technology

课程类别专业必修

课程主页 http://sme.fudan.edu.cn/instruct/bachelor/jpkc/jcdlgy

预修课程半导体器件原理后续课程集成电路实验（上）

教学方式课堂教学考核方式考试


课程主要讲授 VLSI（>1010个晶体管/芯片）的制造技术基础理论和现有技术。课

程主要内容包括光刻、氧化、扩散、薄膜淀积、刻蚀、金属化及集成工艺。

通过课程的学习，使同学掌握现有集成电路制造的单步工艺基本原理（涉及物

理、化学、热动力学等），以及工程上实现集成电路集成工艺，了解集成电路工艺

发展的现状和方向，为微电子其他专业必修课程和毕业论文学习打下基础。


周上课内容知识点

1 第一章前言平面工艺发展史，各工艺名称和作

用

2 第二章硅片制作、清洗净化的必要性，净化三道防线，硅

片清洗工艺（SC-1，SC-2），吸杂

工艺（本征吸杂）

3 第三章光刻原理近场和远场曝光，光刻分辨率，焦

深

4 第三章光刻原理光刻胶，提高分辨率的技术

5 第四章热氧化工艺原理热氧化的直线-抛物线模型

6 第四章热氧化工艺原理影响氧化速度的因素，D-G 模型的

计算，Si/SiO2界面缺陷

7 第五章扩散工艺原理结深，方块电阻，杂质固溶度，扩

散机制，余误差函数分部，高斯分

布

45

8 第五章扩散工艺原理非本征扩散，常用杂质的扩散特

性，氧化增强扩散

9 第六章离子注入原理注入离子在非晶靶内分布理论

（LSS 理论）及一维近似高斯分布

的计算

10 第六章离子注入原理离子注入损伤，退火，瞬态增强扩

散

11 第七章薄膜淀积原理化学气相淀积生长动力学，LPCVD

12 第七章薄膜淀积原理热蒸发和等离子溅射原理，等离子

场的建立原理

13 第八章刻蚀原理常用薄膜的湿法刻蚀原理，等离子

干法刻蚀原理

14 第九章后端工艺（金属化等）接触，铝互连，铜互连工艺

15 第十章工艺集成器件隔离技术，自对准工艺，CMOS

集成工艺

16 第十一章挑战与前瞻性研究新器件、新工艺及发展趋势

数字集成电路设计原理

一、基本信息

课程代码 INFO130026.01/02 学分 3 周学时 3

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 The Principle of Digital Integrated Circuit Design

课程类别专业必修课

课程主页见 elearning.fudan.edu.cn

预修课程数字电路、半导体器件后续课程无

教学方式课堂教学、习题及课程设计考核方式

期中考试、期末考试（均闭卷）。

总评分以出勤、作业、期中考试、

期末考试与课程设计的成绩加权

得到。


46

本课程为专业必修课程，需预修数字电路、半导体器件原理，是一门本专业学

生必修的基础课程。

教学目的：通过本课程学习，旨在使学生了解和掌握 CMOS 数字电路的基本概

念、基本问题，设计方法和解决电路系统时序等问题的基本方法；能够运用所授知

识对简单地数字电路进行功能特性分析及优化设计。使学生初步了解实际产品设计

与理论之间的差异，培养一定的工程实践与科研能力。

基本要求：掌握数字集成电路的各类基本结构，包括组合逻辑电路和时序逻辑

电路的静态性能和动态性能的计算方法，掌握基本的版图设计方法，掌握晶体管级

电路仿真方法。


课程内容：

CMOS 集成电路设计方法学、CMOS 数字集成电路工艺与封装、CMOS 器件原理、CMOS 倒相

器原理，速度与功耗的分析、CMOS 组合逻辑原理，静态电路、传输门逻辑与动态电路、时序逻

辑单元、数字电路的时序、运算功能模块（加法器、乘法器）、存储器等

知识点和进度安排：

第一周数字集成电路历史回顾及发展动态

第二周 CMOS 数字集成电路工艺与封装

第三周 CMOS 器件原理

第四、五周 CMOS 倒相器原理，速度与功耗的分析

第六周 CMOS 组合逻辑原理，静态电路、传输门逻辑与动态电路

第七周时序逻辑单元

第八周期中复习、习题课

第九周期中考试

第十周数字电路的时序

第十、十一周运算功能模块（加法器、乘法器）

第十二、十三周存储器和可编程阵列逻辑

第十四周习题课与课程设计

第十五周数字集成电路的互连寄生与导线

第十六周数字集成电路设计方法与设计经济学

第十七周期末复习

第十八周期末考试

模拟集成电路设计原理

一、基本信息课程代码 INF0130025 学分 4 周学时 4


47

（或仅注

明春秋学

期）


课程英文

名称 Principle of Analog Integrated Circuit Design


课程主页

预修课程电路理论基础，模拟电子线路，

半导体器件后续课程

教学方式理论授课与课程项目设计相结

合考核方式

期末的考核形式：闭卷笔试，60%

平时作业成绩：20%

课程设计成绩：20%


课程重点讲解模拟集成电路的设计特点、方法和流程；各种基本模拟集成电路

的基本概念和原理；讨论 MOS 单管放大器的直流分析、频率分析和噪声分析，以及

运算放大器的频率补偿。要求学生了解模拟集成电路设计中遇到的新问题及电路技

术的新发展；能够运用所授知识对简单模拟集成电路进行电路分析、仿真和设计。

通过手算和电路仿真方法估算电路性能，并设计完成运算放大器等基本的模拟集成

电路。


1. 导论和 CMOS 工艺

2. 器件和器件模型

3. 单级放大器

4. 单级放大器低频分析

5. 差动放大器

6. 频率分析方法

7. 设计工具介绍

8. 放大器的反馈

9. 运算放大器

10. 稳定性与频率补偿

11. 噪声

12. 完成设计课题、课题答辩

48

集成电路实验(上)

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Experiments of Semiconductor Integrated Circuits (1)


课程主页

预修课程半导体物理半导体器件原理

集成电路工艺原理后续课程

教学方式教师指导学生动手操作考核方式实验报告


教学目的：

本课程是为微电子专业学生设置的一门专业实验课。目的是培养该专业的学生

具有制造半导体集成电路的实际动手能力。课程内容包括集成电路制造的基本工艺。

清洗工艺、氧化工艺、光刻工艺、蒸发工艺、硼扩散工艺、磷扩散工艺、离子注入

工艺演示和工艺模拟及集成电路解剖技术共八个实验。

基本要求：

通过实验教学，让学生掌握一些常规工艺的操作和工艺参数的测量方法，使学

生对半导体集成电路制造工艺基本上有一个全面的了解，进一步加深对集成电路工

艺原理的理解。



第一周实验预备课

第二周清洗工艺：去离子水的制造原理和技术，半导体集成电路制造过程中有关材料的

清洗原理和工艺。

第三周氧化工艺：热生长二氧化硅薄膜的生长原理、制备技术和特性测量。

第四周光刻工艺：光刻工艺的原理和制备技术。

第五周蒸发工艺：真空镀膜制备金属铝薄膜和硅铝合金化工艺。

第六周硼扩散工艺：半导体集成电路中硼扩散的机理、方法和特性测量。

第七周磷扩散工艺：半导体集成电路中磷扩散的机理、方法和特性测量。

49

第八周离子注入工艺演示和工艺模拟：通过多媒体教学软件了解离子注入工艺原理、离子

注入设备构造并进行离子注入工艺模拟。

第九周集成电路的解剖技术：半导体集成电路的纵向解剖技术和集成电路版图设计与线路

的对应关系。

集成电路实验(下)

一、基本信息

课程代码 INFO130028.01‐02 学分 2 周学时 2

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Integrated Circuit Experiments – Part 2


课程主页

预修课程半导体器件原理、数字集成电路设

计原理、模拟集成电路设计原理后续课程无

教学方式实验考核方式实验报告


教学目的：

掌握双极型晶体管模型参数的基本测试方法和某些集成电路功能、直流、动态

特性测试方法，加深对半导体器件和集成电路原理的理解，为应用半导体器件和集

成电路打下基础。

基本要求：

理解双极型晶体管模型参数测量原理，掌握 EM1、EM2、EM3 模型参数测量的基

本方法，了解这些模型参数的数量级。理解 D 触发器、高速静态 MOS 存储器、D/A

和 A/D 转换器的工作原理和特性参数测量原理，掌握相关功能测量、直流参数和动

态参数测量方法。


50

实验一 EM1 模型参数测量

掌握 Ebers‐Moll 一阶模型（EM1）3 个基本参数F、R、IS的物理意义，利用晶体管特性图示

仪和外接可调直流电源测量这些参数。

实验二 EM2 模型参数测量

掌握 Ebers‐Moll 二阶模型（EM2）新增的 3 个直流模型参数 re’、rb’、rc’的物理意义，利用晶

体管特性图示仪测量 re’、rc’，利用脉冲信号发生器和双踪示波器测量 rb’。

了解 Ebers‐Moll 二阶模型（EM2）结电容参数 CjE0、E、mE、CjC0、C、mC的含义，利用 C‐V

测试仪测量发射结和集电结的 C‐V 特性，学会用非线性拟合的数据处理方法提取这些参数。

实验三 EM3 模型参数测量

掌握 Ebers‐Moll 三阶模型（EM3）参数 VA、VB、FM、RM、C2、C4、EL、CL、F、R的物理

意义，利用晶体管特性图示仪和外接可调直流电源测量 VA，利用 EM3 模型参数测试仪测量 IC~VBE

和 IB~VBE，学会通过数据拟合方法提取出FM、C2、EL、F等参数。

实验四 D 触发器特性参数测量

通过对主从型 D 触发器主要结点直流电平及其状态翻转的测量，加深对其工作原理的理解。

通过适当连线，实现计数器功能，并通过输入连续脉冲获得二分频，用双踪示波器测量 D 触发

器延迟时间和高工作频率。

实验五高速静态 MOS 存储器特性参数测量

以 HM6116P‐3 高速 16K CMOS 静态存储器为例，理解高速 CMOS SRAM 读写原理。掌握静态

存储器功能测量、直流特性测量和动态特性测量原理，通过适当连线，利用多种脉冲信号和双踪

示波器测量存储器几个主要读写时间常数。

实验六 D/A和 A/D 转换器测量

以 4E602 D/A 转换器为例，了解倒 T 型电阻 D/A 转换器的工作原理，掌握 D/A 转换器误差、

精度、线性度和单调性等测量方法，学会通过数据拟合提取出相关参数。

以 ACD5G14433 A/E转换器为例，了解双积分型 A/D 转换器的工作原理，掌握 A/D 转换器误

差、精度等参数的测量方法。通过改变积分元件对转换结果影响的测量，深入理解双积分的优点。

通过外加干扰信号叠加，掌握串模抑制比的测量方法，通过干扰信号频率对转换结果影响的测量，

理解双积分型 A/D 转换器的优劣特点。

4.3微电子科学与工程专业选修课程简介

模拟电子线路

一、基本信息

课程代码 INF0130281.04 学分 3+2 周学时 3

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Analog Circuit

51

课程类别专业基础

课程主页

预修课程电路理论后续课程高频电子线路、模拟集成电路

教学方式课堂授课考核方式闭卷


模拟电子线路是电子信息科学类本科生必修课。

在前期线性电路分析和放大器分析课程的基础上，通过本课程的教学，使学生掌握

一定量的基本线路、掌握电子学的基本分析方法和应用技巧，为电子学在科学研究

和相关工作中的应用打下坚实的基础。

要求学生能熟练掌握对各类模拟电路单元进行分析，并在学习了电子设计自动化的

基础上，能够用 EDA软件分析模拟电路，初步掌握模拟电路的设计。


模拟电子学基础的基本内容包括课堂教学和仿真实验教学（数字逻辑基础实验）两个部分。

课堂教学内容包括：

第一章半导体器件

PN 结、晶体三极管、场效应管原理与小信号等效电路

第二章晶体管放大器

单管放大器：小信号等效电路与中频电路分析；高频特性

双管电路、多级放大器的中频电路特性分析与高频特性

第三章模拟集成电路

电流源组成、原理与应用

差分放大器的小信号性能分析

功率放大器电路的分析

第四章反馈

负反馈的四种基本类型

负反馈的作用于应用

频率补偿的基本介绍

正反馈电路

第五章信号处理与产生电路电路

基本的信号运算电路

信号处理电路

有源放大器电路

第六章直流稳压电源等。

仿真实验教学包括线性电路、晶体管单级放大器、晶体管多级放大器、差动放大电路、负反

馈放大电路、运算放大器及信号处理电路。

52

数字逻辑基础

一、基本信息

课程代码学分 6 周学时 6

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Fundamentals of Digital Logic

课程类别本科生必修基础课

课程主页

预修课程普通物理，计算机语言，电路分

析后续课程数字集成电路

教学方式课堂教学、实验教学并行考核方式考试成绩、实验成绩、平日成绩


教学目的：数字逻辑基础是面向理工科类学生的基础课程——电子学中的一门重要

基础课程。教学目的是让学生了解数字逻辑电路的基础内容，掌握基本的数字逻

辑分析和设计方法

基本要求：要求学生能以逻辑代数为工具，熟练掌握对各类组合电路、同步时序电

路、异步时序电路的基本逻辑单元进行逻辑分析和设计，并在了解电子设计自动化

的基础上，基本掌握数字系统的设计过程。


共计 96 学时，其中课堂教学 76 学时，实验教学 20 学时。具体安排如下：

课堂教学部分：

第一章逻辑代数基础学时数 10

本章的重点在于让学生掌握逻辑代数的表达方式及其基本运算规律。

掌握内容

逻辑代数的基本定律和基本运算规律。

逻辑函数的各种表达方式。

53

利用逻辑代数和卡诺图对逻辑函数进行化简。

讲课要点

1‐1 逻辑代数概述

1‐2 逻辑代数的基本定律

1‐3 逻辑函数的标准表达式和卡诺图

1‐4 逻辑函数的化简

第二章组合逻辑电路的分析和设计学时数 16

本章内容旨在让学生掌握组合逻辑电路的分析和设计原理，常用组合逻辑电路模块一节的内

容主要为逻辑分析和逻辑设计服务，课堂教学中可以选择其中部分内容讲述。集成逻辑门电路一

节只要求学生掌握数字集成电路的输入输出特性。

掌握内容

组合逻辑电路分析和设计方法。

组合逻辑电路中的竞争‐冒险及其消除。

数字集成电路的输入输出特性

了解内容

数字集成电路的结构。

讲课要点

2‐1 组合逻辑电路的一般分析方法

2‐2 组合逻辑电路的一般设计过程

2‐3 常用组合逻辑电路模块

2‐4 集成逻辑门电路

集成逻辑门电路的结构与工作原理

集成逻辑门电路的输入输出特性

2‐5 组合逻辑电路中的竞争‐冒险

第三章触发器及其简单应用电路学时数 12

触发器是时序电路的基本部件。本章作为后续两章的前置课程，要求学生掌握各种类型触发

器的基本逻辑功能、相互转换和基本应用。

掌握内容

触发器的基本类型及其状态的描写。

触发器的转换。

触发器的简单应用。

了解内容

触发器的结构、工作原理以及基本电路参数。

讲课要点

3‐1 触发器的基本类型及其状态的描写

3‐2 触发器的结构与工作原理

3‐3 触发器的简单应用

第四章同步时序电路的分析和设计学时数 16

同步时序电路是时序电路的主要组成部分。本章内容包括了对于时序电路的一般描述方法和

54

状态化简方法，重点在于同步时序电路的分析和设计。要求掌握同步时序电路的基本设计过程，

对于算法状态机等设计内容不做基本要求。

掌握内容

同步时序电路的分析和设计方法

状态化简

讲课要点

4‐1 时序电路的描述

4‐2 时序电路的状态化简

4‐3 同步时序电路的分析方法

4‐4 同步时序电路的设计方法

同步时序电路设计的一般过程

带有冗余状态的同步时序电路设计

用算法状态机方法设计同步时序电路（可选）

同步时序电路设计中的状态分配问题（可选）

第五章异步时序电路的分析和设计学时数 8

异步时序电路在现代数字系统设计中不如同步时序电路普遍。设立本章的宗旨是让学生了解

两种不同结构的时序电路的差异以及掌握异步时序电路中的一些基本规律。能够分析异步时序电

路，对于异步时序电路的设计不作基本要求。

掌握内容

异步时序电路的特点、分析方法

基本型异步时序电路中的竞争现象及其消除手段

了解内容

异步时序电路的设计

讲课要点

5‐1 基本型异步时序电路的分析方法

5‐2 基本型异步时序电路中的竞争

5‐3 基本型异步时序电路的设计方法（可选）

5‐4 脉冲型异步时序电路（可选）

补充第一章逻辑门电路学时数 8

了解半导体器件的开关特性

了解分立器件逻辑门电路的结构与工作原理

了解 TTL 集成逻辑门电路和 CMOS 集成逻辑门电路的结构和工作原理

掌握 TTL/CMOS 集成逻辑门电路的静态和动态参数

了解电流模式逻辑门电路的结构与工作原理

补充第二章存储器与可编程逻辑器件学时数 2

掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址等基本概念

了解存储器的存储单元的组成及工作原理

了解可编程逻辑器件的工作原理、内部结构及应用

补充第三章数模转换器和模数转换器学时数 2

55

了解数模转换器和模数转换器的基本性能指标和基本电路

补充第四章脉冲产生和整形电路学时数 2

多谐振荡器；

单稳态触发器

施密特触发器

实验教学部分：学时数 20

为了使学生掌握数字逻辑电路的分析和设计基础，数字逻辑实验内容包括 EDA 入门、组合

逻辑实验、时序逻辑实验、Verilog 实验、FPGA 综合实验、硬件综合实验等数字系统实验。

数字逻辑基础课程的实验将采取软件仿真、硬件 FPGA 验证、硬件电路板搭建等综合方式

进行。

掌握内容

数字电子电路分析和设计中的 EDA 方法。

基本的组合电路、时序电路的设计和仿真过程。

数字系统的设计和仿真过程。

实验安排

1. EDA 软件入门，组合电路的分析与验证

2. 七段译码器、多路选择器的设计与仿真

3. 全加器、数字比较器的设计与仿真

4. 计数器电路

5. 状态机设计(自动售货机)

6. Verilog 实验：电子秒表电路等

7. Verilog 实验：交通灯控制器等

8. FPGA 综合数字系统实验：运算电路设计、时钟信号发生器设计等

9. 硬件综合实验 1：频率计、电压表等

10. 硬件综合实验 2：数模混合小系统等

半导体材料

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Semiconductor Materials

56

课程类别专业选修

课程主页

预修课程后续课程

教学方式课堂讲解考核方式笔试


1.Students learn about growth principle of Si, Ge, and some compound semiconductors.

2.Students learn about basic properties of Si Ge, and compound semiconductors.

3.Students learn about methods and techniques used for characterizing semiconductor

materials.

Having successfully completed this course, students will be able to:

(1) Master the basic properties of Si, Ge, and some compound semiconductors.

(2) Analyze the growth principle of Si,Ge, and compound semiconductors.

(3) Evaluate the physical, electrical and optical measurements used to characterize the

semiconductor.

三、课程基本内容（含章节名称和知识点） This course will cover basic properties of semiconductors such as Si,Ge and some

compound semiconductors; physical principles of crystal growth, and characterization

methods and techniques of semiconductors. The primary emphasis will be on silicon and

its physical and electrical properties.

第一周：Introduction to semiconductor

第二周：Properties of Si and Ge

第三周：Purification method of Si

第四周：Phase Diagram and thermodynamics (I)

第五周：Phase Diagram and thermodynamics (II)

第六周：Crystal growth principle

第七周：Impurity in Si and Ge crystal (I)

第八周：Impurity in Si and Ge crystal (II)

第九周：Defects in crystal (I)

第十周：Defects in crystal (II)

第十一周：Midterm

第十二周：Si epitaxy

第十三周：Silicon on insulator

第十四周：Strained Si and Ge

第十五周：GaAs and GaN

57

第十六周：SiC and other novel semiconductor materials

第十七周：Discussions and review

第十八周：Final exam

信号与通信系统

一、基本信息


开课时间

（或仅注明

春秋学期）



课程英文名

称 Signal and Communication System

课程类别专业选修课程

课程主页 http://sme.fudan.edu.cn/faculty/personweb/laijinmei/index.htm

预修课程电路基础、高等数学、线性代数、复

变函数后续课程

数字信号处理；数字图象处理；

通信原理；自动控制原理；集成

电路测试

教学方式课堂讲授；课堂外作业与项目报告考核方式

作业、项目报告 22%

期末考试 70%

课堂互动 8%


学生通过本课程的学习，熟练掌握信号与通信系统传输与处理的基本概念和基本

分析方法，并能运用这些理论与分析方法思考和解决一些实际问题。

熟练掌握基本概念、基本理论与分析方法，如：信号与通信系统的基本概念；连

续系统的时域分析、傅里叶变换与连续系统的频域分析、拉普拉斯变换与连续系统的

复频域分析；离散系统时域分析、z变换与离散系统的 z域分析。

熟练运用 MATLAB 工具进行信号分析与系统分析，如：信号的表示，信号的基本运

算；系统的时域分析；周期信号和非周期信号频域分析；通信系统的频率特性分析；

58

连续系统的复频域分析；离散系统的 z 域分析；语音信号频谱、奈奎斯特抽样信号的

频谱等


第一章：信号与系统的基本概念（9学时）

– 信号的描述、分类；信号的运算；阶跃信号与冲激信号；信号的分解；系统模型

及其分类；线性时不变系统；系统分析方法；MATLAB 入门初步

第二章：连续时间系统的时域分析（4.5 学时）

– 微分方程式的建立与求解；起始点的跳变；零输入响应和零状态响应；冲激响应

和阶跃响应；卷积；卷积的性质；

第三章：傅里叶变换与连续系统的频域分析（ 9 学时＋3 学时课外实验习题课）

– 周期信号傅里叶级数分析；典型周期信号的傅里叶级数；傅里叶变换；典型非周

期信号的傅里叶变换；冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换；傅里叶变换的基本性

质；卷积特性（卷积定理）；周期信号的傅里叶变换；抽样信号的傅里叶变换；

抽样定理

第四章：拉普拉斯变换与连续系统的复频域分析（9 学时＋3 学时课外实验习题课）

– 拉普拉斯变换的定义、收敛域；拉普拉斯变换的基本性质；拉普拉斯逆变换；用

拉普拉斯变换法分析电路、s 域元件模型；通信系统函数(网络函数)H(s)；由通

信系统函数零、极点分布决定时域特性；由通信系统函数零、极点分布决定频响

特性；全通函数与小相移函数的零、极点分布；通信系统的稳定性分析

第五章：离散时间系统的时域分析（4.5 学时+1 学时课外实验习题课）

– 离散时间信号——序列；离散时间系统的数学模型—差分方程；常系数线性差分

方程的求解；离散时间系统的单位样值（单位冲激）响应；卷积（卷积和）；解

卷积（反卷积）

第六章：z 变换、离散时间系统的 z域分析（6 学时+2 学时课外实验习题课）

– z 变换的定义、典型序列的 z 变换；z变换的收敛域；逆 z 变换；z 变换的基本

性质；z 变换与拉普拉斯变换的关系；用 z 变换解差分方程；离散系统的系统函

数；序列的傅里叶变换（DTFT)；离散系统的系统函数、频率响应特性，通信系

统的计算机频谱分析

习题课复习（ 3 学时）

考试（ 3 学时）

59

数字信号处理 A

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Digital Signal Processing

课程类别专业选修课

课程主页

预修课程信号与系统后续课程

教学方式课堂讲授+课程设计考核方式平时作业、课程设计和期末闭卷考


通过本课程的学习，使微电子专业的本科生掌握基本的数字信号处理的理论，

熟悉数字滤波器的结构和设计，并能够将数字信号处理的理论用于工程实践；能用

Matlab 编程实现各种常用算法，熟练使用该工具软件。


第一章：数字信号处理简介

第二章：量化及量化噪声

第三章：离散时间系统

第四章：离散时间卷积

第五章：Z 变换

第六章: 传递函数

第七章： DFT 和 FFT 算法

第八章：数字滤波器结构

第九章：数字滤波器中的有限字长效应

第十章： FIR 数字滤波器设计

第十一章： IIR 数字滤波器设计

微电子机械系统应用

一、基本信息

60


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Technology and Application of Microelectromechanical Fabrication


课程主页

预修课程半导体物理、半导体器件物理与

工艺、集成电路工艺后续课程

传感器原理、集成电路封装、纳米

材料与技术

教学方式授课考核方式期末报告加论文形式考核


本课程的教学目的是，通过该课程的教学使学生了解制造工程领域技术的新发

展，掌握一定的制造工程领域的新知识，培养学生的微小机械的设计和制造能力，

提高学生的创新思维意识。通过该课程的教学使学生掌握或了解微机电系统的相关

基础知识，掌握 MEMS 材料和硅的平面和体加工工艺及典型微电子机械系统的原理和

工艺实现。为后续工作中的技术水平的提高和发展奠定一定的基础。

同时，将微机电系统领域的新理论、新方法、新技术等传授给学生，使学生理

解并掌握微机电系统领域理论体系及相关产品在实际中的应用情况。了解微电子机

械系统发展的新动向。

基本要求:

1. 掌握微机电系统的概念、技术范畴；了解微机电系统在国民经济中的地位和

作用。

2. 掌握微机电系统的设计方法与理念。了解 MEMS 器件的主要计算机模拟软

件。

3. 掌握典型微机电系统的制造技术方法的原理及关键问题，针对具体加工对象

选择相应的方法。重点了解 MEMS 材料和硅的平面和体加工工艺，及其相

关的其他特殊工艺。

4. 能适当选择微机电系统的测量技术方法，了解相应的原理。主要涉及微机

电系统、微流体、微光学和纳米技术等领域，了解基于不同原理的微传感器

和微执行器以及 MEMS 智能系统。

5. 了解微机电系统的发展动态，以及在高新技术领域与国防领域的应用。


61

主要讲授微机电系统的相关内容，包括微机电系统在国民经济中的地位性、范畴和发展现状；

从不同的微机械系统出发，讲述微机械加工的材料、基本工艺、微机械系统的结构、工艺集成、

设备和制造的基本原理、微机电系统的测量技术等各个方面。其中重点介绍 MEMS 材料和硅的平

面和体加工工艺，主要的 MEMS 计算机模拟软件，典型微机电系统的原理、构成和制造的工艺过

程等，主要涉及了微机电系统、微流体、微光学和纳米技术等领域，以及微机电系统的行业应用

与发展等问题。使学生掌握微机械加工的各种工艺及微系统设计，制备和应用。

具体课程内容安排 (按 32 学时共计 16 周):

第一章微机械电子系统的基本概念及应用（讲课 2 学时）

了解 MEMS 的概念、发展现状。熟悉几种典型的 MEMS 产品及其应用。

第二章微机电系统功能材料（讲课 2 学时）

了解常用的微机械电子系统功能材料的基本物理、化学性质，掌握针对特定功能的微型元

器件设计时的功能材料选择方法。

第三章微机械系统基本原理（2 学时）

介绍 MEMS 中常用的基本原理及微尺寸效应，主要为：电容效应，压阻效应，静电效应，压

电效应，电磁效应，其他效应。本节内容使学生对微电子机械原理有一个基本的了解。

第四章微机械制造技术（4 学时）

了解微机械制造技术，包括硅微机械加工技术（化学腐蚀、离子刻蚀、薄膜生成技术等）、

LIGA 技术（LIGA 技术、SLIGA 技术）、特种精密加工技术、固相键合技术、封装技术等。

第五章微机械执行器（4 学时）

了解微电机、微泵和微阀以及微驱动器的特点、作用原理、设计制造以及应用前景。

第六章微传感器专题讲座（讲课 8 学时）

分专题，主要为惯性 MEMS 器件、流体 MEMS 器件、光学 MEMS 器件、生物 BioMEMS 器件、NEMS

器件。了解微传感器的基本物理效应，掌握压力微传感器、加速度微传感器、角速度微传感

器（微陀螺）及热式温度微传感器等的基本工作原理及应用。

第七章微机电系统检测技术（2 学时）

介绍微机电系统检测技术的基本方法；微几何量测量；微机电材料特性检测。了

解典型测量方法的测量原理，典型测量仪器的工作原理等，传感器选择方法。

第八章微机电系统设计实例（2 学时）

了解微系统的设计依据：设计约束、材料选择、制造工艺选择、信号变幻和转换、机电设计

及封装。以微压力传感器硅芯片的设计为例，对微机电系统的设计有初步的认识。

第九章微机电系统的应用（2 学时）

1) 微机电系统在汽车中的应用； 2) 微机电系统在信息技术中的应用； 3) 微机电系

统在医学中的应用； 4) 微机电系统在军事领域中的应用。

高频电子线路 A

一、基本信息

课程代码 INF0130004.02 学分周学时

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



62

课程英文

名称 High-Frequency Circuits

课程类别

课程主页

预修课程电路分析、模拟电路、信号与系统后续课程射频电路

教学方式课堂教学+实验考核方式课程报告


使微电子系本科生掌握与无线通讯系统相关的电子技术的基础理论和电路分析、

设计方法和基本实验技能，为进一步作电子技术和通讯技术的理论研究、应用研究

或集成电路设计打下基础。


第一章：课程简介、无线通讯系统的工作原理和高频电子线路的特点。

第二章：选频电路的基本原理。

第三章：晶体管高频等效电路和模型。

第四章：晶体管谐振放大电路的基本原理。噪声的来源和性质简介。

第五章：丙类功率放大器的基本电路原理。

第六章；正弦波振荡器的基本电路原理。

第七章：调制与解调电路基本概念、常用实现方案。

第八章：变频电路基本原理。

第九章：自动增益控制、锁相环基本概念。

计算机体系结构

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Computer Architecture


课程主页无

63

预修课程无后续课程嵌入式系统设计

教学方式课堂教学+实验考核方式签到占 5%，平时作业 6 次占

25%，期末开卷考试占 70%。


通过本课程的教学，帮助学生了解计算机体系结构的定义、基本原理和发展趋势，

掌握体系结构中，指令级并行、层次式存贮结构、内存管理、IO 等概念，了解 CISC、

RISC、DSP 等几大主流单核架构的特点，了解（DLX 等）理器及其指令集,了解机器指

令集设计对高级语言的影响，以及对底层硬件的需求。


教学进度安排：

第一周数字的二进制表示

第二周计算机体系结构基本概念

第三周计算机体系结构基本概念

第四周指令集设计

第五周 DLX 和指令

第六周流水线

第七周流水线

第八周高级流水线与 ILP

第九周高级流水线与 ILP

第十周半导体存贮器

第十一周 MIPS 仿真器实验

第十二周异步串行通讯

第十三周主存、虚存和 TLB

第十四周输入输出系统

第十五周 AMBA 总线，习题课，总线

第十六周复习、答疑

第十七周、十八周考试

计算机软件基础

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）


秋春秋 □春秋春秋春

课程英文

名称 The Fundamental of Computer Software

64


课程主页

预修课程程序设计后续课程

教学方式每周课堂讲授 2 课时、上机实习

2 课时考核方式考试


本课程开设的目的是向学生讲授 UNIX/Linux 操作系统及数据结构的相关基础知

识，为学生今后从事设计、开发以及应用集成电路相关的 CAD/CAE/CAM/CAI 等工具

提供相应基础知识及技术，是一门实用性较强的课程。

通过本课程的学习要求学生：①掌握操作系统的基本原理，了解一般操作系统及

UNIX/Linux 的功能模块；②掌握使用 UNIX/Linux 的 B shell、Bash 和 C shell，学

会 UNIX 中一部分常用的软件开发工具的使用，如 vi、sed、awk 和 make 等；③在已

学的 C语言的基础上，掌握 C语言的一些重要特征(数据与存储单元的关系、构造性

数据类型等)，以及根据程序标准化的要求编程；④掌握数据结构的基本概念，掌握

线性表、栈和队列、树和二叉树的概念和实现，理解图的概念。

通过上机实习课程要求学生：①熟悉和掌握 UNIX/Linux 基本操作；②熟悉和掌

握 B shell、Bash、C shell 的常用命令，掌握 B shell、Bash 和 C shell 基本编程；

③掌握 UNIX/Linux 工具 vi、sed、awk 和 make 等的基本操作和编程；④通过上机习

题，掌握线性表、栈和队列、树和二叉树、图的基本数据结构和操作。

FPGA 结构原理和应用

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）


秋春秋春(v) 秋春(v) 秋春

课程英文

名称 Principle of FPGA Architecture and Its Applications


课程主页

预修课程数字电路设计, C 语言，FPGA 数

字集成电路设计实验（大三选）后续课程

FPGA 数字集成电路设计实验

INFO130338.01

教学方式 Lecturing and labs 上课与实验考核方式作业 20%，实验一 40%，实验二 40%


65

教学目的：Learn the principle of very deep submicron FPGA hardware

architectures, FPGA compilation EDA (Electronic Design Automation) tool

chain and system-level applications. Students will learn the techniques on

software/hardware co-design, and the embedded system design flow based on

FPGAs.

基本要求：This course is for the microelectronics or electronics majors.

It is required that students have learned courses like "Principle of digital

integrated circuit design" and "C Programming". Students also need to know

how to read/modify basic and simple HDL (hardware description language) code

and C programming files. Students will learn the recent development of

system-level FPGA devices, design methodology and applications.


Week 1 Introduction to the course and FPGA from the system

perspective

Week 2 FPGA historical review in comparison with CPU, DSP and

ASIC, with FDE/DE2-115 demos.

Week 3 FPGA programming methods and logic block structures

Week 4 Cluster, embedded IP cores and routing resource in

FPGA devices

Week 5 Lab 1 on FDE board

Week 6 FPGA EDA flow

Week 7 Principles of timing analysis, timing assignments

with one design example

Week 8 Introduction to Quartus, FPGA simulation and

programming flow

Week 9 Lab 2 on RTL design with Quartus on the DE2 board

Week 10 Introduction to embedded systems

Week 11 SOPC hardware system design

Week 12 HAL system

Week 13 Lab 3 on Nios II embedded system on the DE2 board

Week 14 Linker script and Nios II boot sequence

Week 15 Lab 3 demo and presentation 1

Week 16 Lab 3 demo and presentation 2

66

可测试性设计

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Design for Testability


课程主页无

预修课程数字电路、微机原理后续课程无

教学方式课堂讲授、课堂讨论、指导阅读

学术文献相结合考核方式课程论文


使学生掌握可测试性电路、差错容忍电路和静电释放技术，并能组合这些技术构

建高可靠电路系统；使学生掌握集成电路设计专业的英语表达方式、英语论文或报

告写作方法。这些有利于学生提高就业或学业深造的竞争力。


第 1 章可测试性电路设计（14 学时）

1.1 扫描测试电路设计

1.2 测试向量生成技术，

1.3 测试压缩技术

1.4 差错仿真技术

1.5 内嵌式自主测试电路设计

1.6 自检测电路设计

1.7 差错定位技术

第 2 章差错容忍电路设计（14 学时）

2.1 差错检测/纠正码设计

2.2 多模块冗余电路设计

2.3 容错可配置电路设计

2.4 容错处理器设计

2.5 抗辐照锁存器、触发器设计

2.6 抗辐照组合电路设计

2.7 抗辐照版图设计

67

2.8 抗辐照 FPGA（Field Programmable Gate Array）

第 3 章静电释放技术 ESD（Electrostatic Discharge）（8 学时）

3.1 输出驱动电路 ESD，

3.2 输入电路 ESD，

3.3 电源钳位 ESD（ESD Power Clamps）

传感器原理及应用

一、基本信息

课程代码 INF0130105.01 学分 2 周学时 2

开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Theory and Application of Sensors


课程主页无

预修课程电路分析、模拟电子电路、信号

与系统后续课程无

教学方式理论和实验相结合考核方式开卷考试


主要介绍各种物理传感器的基本原理、基本特性、检测电路和实际应用。是一门

理论性和实践性很强的课程。


第一周传感器的基础知识（2学时）

介绍传感器的概念、用途、基本结构；了解传感器的分类、对传感器的一般要求，传感器的

历史、发展趋势及本课程相关参考资料。

第二周传感器的一般特性（2学时）

掌握传感器静特性、动特性的概念，线性度、迟滞、灵敏度、分辨力、重复性、零漂、温

漂等静态指标的概念及表示方法。理解动态特性的研究方法。

68

第三周电阻应变式传感器（2 学时）

电阻应变片工作原理、转换电路的形式及计算，温度误差与补偿。理解应变片的主要特性，

应变片应用举例，了解应变片类型，粘贴工艺。压阻式和电位器式传感器原理。重点掌握直流电

桥的计算方法

第四周电阻式传感器实验（2 学时）

采用传感器试验箱进行电阻式传传感器单臂式测量，掌握实验电路的测量机理和测量结果

分析，提交实验报告，并根据实验结果进行下一步修改方案

第五周电感式式传感器（2 学时）

掌握自感式传感器工作原理、设计原则，差动变压器式传感器工作原理，主要误差及补偿

方法，电涡流式传感器工作原理。理解自感式传感器特性分析、等效电路、转换电路，电涡流的

形成范围。了解差动变压器式传感器的转换电路，电涡流式传感器转换电路，应用举例。

第六周电感式传感器实验（2 学时）

采用传感器试验箱进行差动变压器式传感器测量，了解差动变压器的基本结构，掌握差动

变压器及整流电路的工作原理，掌握差动变压器的调试方法，提交实验报告，并根据实验结果进

行下一步修改方案

第七周电容式传感器（2 学时）

掌握电容式传感器工作原理和结构类型，电容式传感器的特点，寄生电容的消除。理解静态

特性，设计要点，转换电路，电容式传感器的应用。了解容栅式传感器工作原理。

第八周电容式传感器实验（2 学时）

采用传感器试验箱进行电容式传感器实验，了解变面积式电容式传感器的基本结构、二极

管环形电桥的工作原理及电路调试方法。

第九周压电式传感器（2 学时）

掌握压电效应及其物理解释，压电元件常用结构形式，测量电路。了解压电材料及主要特性、

应用举例。超声波传感器、探伤仪，无损检测。

第十周压电式加速度传感器实验（2 学时）

采用传感器试验箱进行压电式加速度传感器实验，了解压电式加速度传感器的基本结构、

工作原理及应用。

第十一周磁电式传感器（2 学时）

掌握磁电式传感器工作原理，霍尔式传感器工作原理、误差及其补偿。理解磁电式传感器的

设计，霍尔元件及材料，霍尔元件基本特性。了解磁电式、霍尔式传感器的应用。

第十二周磁电式传感器实验（2 学时）

采用传感器试验箱进行磁电式传感器实验，了解磁电式传感器的基本结构、工作原理及应

用。

第十三周热电式传感器（2 学时）

69

掌握热电偶工作原理，冷端处理方法。了解常用热电偶，热电阻传感器、热敏电阻。重点掌

握热电效应、热电偶。

第十四周热电式传感器实验（2 学时）

采用传感器试验箱进行热电式传感器实验，熟悉半导体型温度传感器 AD590 的基本性能，

应用该传感器实现对温度的检测和简单控制。

第十五周光电式传感器（2 学时）

掌握四种形式的光电效应及其器件，半导体光电元件的特性，模拟式光电传感器工作原理及

分类。理解脉冲式光电传感器原理及应用。了解光电检测系统的构成。

第十六周光电式传感器实验（2 学时）

采用传感器试验箱进行光电式传感器实验，了解光电式传感器的基本结构，掌握光电式传感器及

其转换电路的工作原理，掌握差动变压器的调试方法。

4.4任意选修(3学分

近代物理基础

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Fundamentals of Modern Physics

课程类别选修

课程主页

预修课程《大学物理》《数学物理方法》后续课程《半导体物理》《半导体器件物

理》

教学方式面授考核方式考试


70

通过该课程的学习，使学生初步掌握相对论基础、氢原子模型、波粒二象性，

量子力学测不准原理、薛定谔方程求解、波函数物理意义、能量量子化、一维无

限深势阱模型、谐振子模型、量子隧穿效应、固体能带理论、电子自旋理论以及

统计物理等的基本知识。


第一章：相对论基础

第 1 周，狭义相对论时空性质

第 2 周，爱因斯坦相对性原理

第二章：粒子的波动性和玻尔氢原子理论

第 3 周，粒子的波动性、测不准关系

第 4 周，玻尔的氢原子理论

第三章：力学量算符与波动方程

第 5 周，力学算符、力学量平均值

第 6 周，薛定谔方程

第四章：一维定态问题

第 7 周，一维无限深势阱、能量平均值

第 8 周，一维谐振子、夫兰克-赫兹实验

第 9 周，量子力学中的隧道效应、矩形势垒穿透

第 10 周，周期性势场、克龙尼克-潘纳模型，固体能带

第五章：中心力场及电子自旋

第 11 周，角动量算符、角动量本征值

第 12 周，氢原子等的轨道角动量波函数、径向波函数和能级

第 13 周，斯特恩-盖拉赫实验，电子自旋理论，碱金属原子光谱的双线结构

第六章：统计物理基础

第 14 周，态密度理论、金属中自由电子气

第 15 周，玻色-爱因斯坦分布、费米-狄拉克分布

第 16 周，半导体中电子和空穴浓度

Perl 语言入门和提高

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学



71

期）

课程英文

名称 Introduction to Perl Programming Language


课程主页 http://10.133.30.35/courses/

预修课程 C 语言等计算机基础课程后续课程

教学方式

上课时，以教师讲课为主，并有

10 次以上的回家作业题，目的是

帮助同学加深印象，更好地理解

课堂知识。

考核方式

期末考试是 120 分钟闭卷

考

考核包括平时成绩(签到)、

作业、期末考试(闭卷)等几

部分，分别占总分的 10%、

20%、70%，实际比例将根据

情况稍做调整。


“Perl 语言入门和提高(含 Perl 高级专题)”，前 9周学习 perl 基本知识和技巧，

后 6 周学习常用的 perl 模块。学生通过一学期的课程和练习，掌握 Perl 语言并

学会综合运用 perl 模块编写较完整和复杂的程序。

基本要求:

修学本课程的学生要预修 C语言等计算机方面的基础编程课程。本课程要达到的

教学目标详见本表格“教学目的”一栏。


教授 Perl 编程的基础内容，包括标量、数组、列表、散列、内置函数、自定义函数、文件访

问、程序结构等，教授 Perl 编程的进阶内容，包括常用模块的使用，模块和面向对象的编程，

模块的编写等。

教学内容安排 (按 32 学时共计 16 周):

第一周 Perl 标量、数组、undef、上下文

第二周运算符、hash 表、正则表达式

第三周正则表达式(续)、相关的函数及实例

第四周语句、子程序、程序

第五周子程序(续)、文件操作

第六周文件操作(续)

第七周内部函数、特殊变量

第八周 Perl 引用

第九周 Perl 模块，CPAN

第十周 Perl Debugged

第十一周 Perl 网络编程、Perl win32

72

第十二周面向对象的 Perl

第十三周面向对象的 Perl(续)

第十四周编写模块入门

第十五周复习

第十六周考试

电子材料薄膜测试表征方法

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Characterization of Electronic Thin Films

课程类别任意选修

课程主页

预修课程固体物理基本知识、近代物理基

础后续课程

教学方式授课，讨论和部分现场教学环

节。考核方式

课堂互动、小测验、出席

情况：30%；

期中考试、书面报告：30%；

以小组形式做一个有关测

试分析技术的 PPT 报告：

40%。


本课程是集成电路工艺和器件方面的一门专业选修课。本课程不仅为学

生学习有关的专业课程提供必要的基础理论知识，而且也为学生以后从事半

导体工艺、材料及器件制造方面的工作打下必要的基础。


73

本课程的教学内容包括三部分：1、X 射线在微电子测试技术中的应用；2、电子薄膜材

料的电子显微分析；3、其他显微分析方法。在第一部分中，主要介绍 X 射线的物理学基

础；X 射线衍射方向；晶体几何学；X 射线衍射强度；物相分析及点阵参数精确测定。在

第二部分中，主要介绍透射电子显微镜及扫描电子显微镜的原理及测试方法，并介绍电

子显微镜方法在电子薄膜材料中的应用。在第三部分中，主要介绍 X射线光电子谱及扫

描探针显微分析方法。

第 1 周：绪论及总体介绍；

第 2‐3 周：X射线衍射；

第 4‐6 周：晶体结构；

第 7 周：XRD 分析；

第 8‐10 周：扫描电子显微镜及透射电子显微镜；

第 11‐12 周：俄歇电子能谱；

第 13‐14 周：X 射线光电子能谱；

第 15 周：二次离子质谱分析；

第 16 周：扫描探针分析（STM，AFM 等）

半导体光电子器件

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）


秋春秋春 □秋春秋春

课程英文

名称 Semiconductor Optoelectronic Devices


74

课程主页

预修课程半导体物理后续课程

教学方式采用 ppt 结合板书进行教

学。考核方式

闭卷考试，期末一次。根据课

后作业和出勤率给定平时成绩。平

时成绩（10%）和期末考试成绩

（90%）加权平均得出总评成绩。


本课程是微电子学专业本科生必修课《半导体器件原理》的补充，本课程的

教学可使学生了解常见半导体光电子器件的工作原理，为制造、开发和应用半导

体光电子器件打下基础。

半导体光学性质初步；半导体光电探测器和太阳电池；半导体发光二极管；

半导体激光器。


绪论（4）

介绍光电子学的概况、发展历史以及半导体光电子器件在光电子学中的地位、本课程

与其它课程的关系、本课程的内容安排。补充介绍半导体光学性质，包括半导体的光吸收、

光电导、光生伏特效应、发光现象等。

第一章半导体光电探测器和太阳电池

1.1 光电导型探测器（1.5）

掌握本征、杂质光导型（PC）探测器的原理，理解 PC 探测器的增益、响应时间、噪声

等效功率（NEP）、探测率等概念。

1.2 光伏型探测器（0.5）

1.3 实用光伏型探测器（4）

掌握 PIN、异质结和肖特基二极管的原理。掌握雪崩光电二极管（APD）的原理，理解

APD 的 NEP 和雪崩增益，了解 APD 的器件结构和性能。掌握光电晶体管的原理。

1.4 黑体辐射（0.5）

了解 Stefan‐Boltzmann 定律、黑体辐射光谱分布及 Wien 位移定律。

1.5 热探测器（1.5）

掌握热探测器的基本原理，了解热电堆、测辐射热计、高莱管和热释电探测器的原理。

1.6 电荷耦合器件（1）

了解 CCD 的发展历史，掌握 CCD 的组成与工作原理，了解 CCD 图像传感器的结构，了

解 CCD 与 CMOS 图像传感器的差异。

1.7 太阳电池（3）

了解太阳辐射光谱和大气吸收规律，掌握功率转换效率，填充因子（FF）等概念，了

解影响转换效率的因素，了解 Si 太阳电池的光谱响应、实际太阳电池的等效电路，理解异

质结太阳电池的原理。

第二章半导体发光二极管（LED）

2.1 辐射复合和 LED 材料（1.5）

了解半导体非平衡载流子复合机制、直接禁带半导体和间接禁带半导体中光跃迁过程，

了解常用的 LED 材料。

75

2.2 LED 效率（3）

理解 LED 各种效率的概念，掌握决定 LED 外量子效率的关键因素，了解提高出射效率

的常用方法。

2.3 LED 器件特性（0.5）

了解 LED 的 I‐V、L‐I、光谱和频率特性。

2.4 固体照明技术（3）

掌握视觉灵敏度和视见函数，理解流明转换效率等概念。了解色度学的基本概念，三

基色和色度图。了解白光 LED 器件结构和固体照明技术的应用，了解蓝光 LED 的发展历史、

现状及发展趋势，了解 GaN 基器件的其它应用。

第三章半导体激光器（LD）

3.1 激光器的种类、特点及应用（0.5）

了解激光器的发展历史，了解激光器的分类，了解激光束的特点，了解激光器的应用。

掌握光吸收、自发辐射、受激辐射等概念，了解爱因斯坦关系，了解吸收系数、自发辐射

率、受激辐射率之间的关系。

3.2 半导体激光器的工作原理（2.5）

掌握分布反转、谐振腔、临界增益、线形、名义电流密度和阈值电流密度等概念，了

解半导体 LD 的特性（P‐J‐T 特性、脉冲/CW、// 和、退化和寿命）。

3.3 半导体激光器的模式理论（3.5）

理解半导体 LD 中载流子限制、光子限制的概念，理解双异质结激光器（DHLD）原理，

理解三层平板介质波导中光场分布，掌握 LD 中纵模、横模的概念，了解近场图、远场图，

理解条形 LD 相对于宽面 LD 的优点。

3.4 半导体激光器的开启时间和调制频率（0.5）

了解半导体 LD 的开启延迟、调制频率等概念。

3.5 新型半导体激光器（1）

了解分布反馈 LD、分布布拉格反射 LD、垂直腔面发射 LD、量子阱 LD、量子级联 LD、

拉曼激光器和 III‐V/Si 混合激光器等新型器件的基本原理。

半导体化学

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Semiconductor Chemistry


课程主页无

预修课程微电子工艺、大学化学后续课程无

76

教学方式理论教学考核方式开卷考试


丰富工科学生基本化学知识，用化学的方法理解、熟悉半导体工艺过程中的各种

工艺、过程控制等，培养学生工艺实验室安全知识。熟悉相律，分析基本相图；掌

握基本有机化学命名，了解有机化学基本反应机理；熟悉四大基本反应平衡方程，

熟练掌握电化学基本过程。能将化学知识运用到半导体工艺过程中。


第一周半导体化学课程导论（1 学时）

介绍半导体化学基本内容，举例介绍半导体工艺中的化学内容，化学基本内容及其在科学、

生活中的应用，半导体化学的考试方式等。

相平衡及其在半导体工艺中的应用（1 学时）

介绍相平衡中几个基本概念（相、组分数和自由度），相平衡基本概念，举例分析几类平衡

体系的相、组分数和自由度关系。

第二周相律的作用及局限性（1 学时）

介绍相律的作用及其局限性，相律与各种描述相关系的经验定律的关系

单组分相平衡体系（1 学时）

介绍单组份典型的体系-水的平衡体系的相图，各相的组分数、相数和自由度。三相点和

冰点的关系。介绍硫单组分体系。布置思考题，CO2的单组分体系图的二组分平衡线、三相

点等。

第三周两组分体系相图（2 学时）

两组分体系的相、组分数和自由度。两组分基本类型。步冷曲线，结合高温溶解的（NH4）

2SO4介绍两相平衡体系的相图关系。

第四周二组分凝聚系的各类相图-简单低共熔体系相图（1学时）

溶液完全互溶，固相完全不互溶的体系相图，以 Bi-Cd 为例。该体系的步冷曲线图，介绍

各相的组分情况，特别是三相点附近相变关系。结线和杠杆规则。

二组分凝聚系的各类相图-生成化合物的体系相图（1 学时）

分为稳定化合物和不稳定化合物。其中以 Si 和 Mg、As 和 Ga 为例，凝聚过程中可形成稳定

化合物；而以 Al2O3和 SiO2、Si 和 As 一定温度下可形成不稳定化合物为相图例子，介绍中

间可形成不稳定化合物的相图。

第五周二组分凝聚系的各类相图-液相完全互溶固相完全互溶（2 学时）

介绍 Si 和 Ge 的相图。分析各组成部分的步冷曲线图。扩散退火。无线互溶体系中存在

高点和低点。区域熔炼（区域提纯）。两组分体系的相、组分数和自由度。两组分基本类型。

步冷曲线，结合高温溶解的（NH4）2SO4介绍两相平衡体系的相图关系。

77

第六周二组分凝聚系的各类相图-液相完全互溶固相部分互溶（2 学时）

介绍 TiNO3和 KNO3的平衡体系。介绍各相图区域的相组成、自由度和组分数。

第七周相图在半导体生产中的应用（2 学时）

介绍相图在半导体生产中的应用：提纯中应用；在陶瓷基地的应用；在焊接工艺中的应用；

在硅器件合金材料中的应用。

第八周半导体工艺中的有机化学（2 学时）

有机化学和有机化合物。有机化学中的构型、构象和构造。有机分子中的同分异构现象。

有机化学的分类：按照碳链结构分类和按照官能团分类。烷烃的结构、命名和基本化学性质介绍，

烷烃的构象。

第九周半导体工艺中的有机化学（2 学时）

不饱和烷烃的分子结构、命名和化学性质。芳香烃的分子结构、命名和化学性质。诱导效

应、共轭效应和超诱导效应。

第十周半导体工艺中的有机化学（2 学时）

有机化学中的含氧有机物。醇、醚和酚的分子结构、命名和化学性质。分子之间的作用力。

氢键的基本概念。相似相容原理。

第十一周半导体工艺中的有机化学（2 学时）

有机化学中的含氧有机物。醛、酮、酸、酯分子结构、命名和化学性质。互相转换的基本

化学反应方程式。不饱和脂肪酸。顺式脂肪酸和反式脂肪酸。

第十二周半导体工艺中的有机化学（2 学时）

金属有机化合物气相外延技术。路易斯酸和路易斯碱。I、II、III 和 V 族有机化合物分子

结构。热分解温度与分子结构关系。配合物分子结构。金属有机化合物气相外延技术基本过程。

第十三周半导体工艺中的化学平衡（2 学时）

可逆反应过程与化学平衡。标准平衡常数。标准平衡常数与摩尔吉布斯函数关系。标准平

衡常数的应用。化学平衡的移动。

第十四周半导体工艺中的化学平衡（2 学时）

可逆反应过程与化学平衡。标准平衡常数。标准平衡常数与摩尔吉布斯函数关系。标准平

衡常数的应用。化学平衡的移动。

第十五周半导体工艺中的电化学（2 学时）

无机和分析化学中的四大平衡。氧化还原反应。原电池。半电池反应。界面电势差。浓差

电势。液接电势。盐桥。能斯特方程。能斯特方程和化学反应平衡常数关系。

第十六周半导体工艺中的电化学（2 学时）

参比电极、工作电极和对电极。标准氢电极。银-氯化银参比电极。甘汞电极。离子选择电

极。半导体中的腐蚀过程。化学腐蚀。化学抛光技术。液相中的铜离子抛光、铬离子抛光、二氧

78

化硅胶体抛光。气相中的卤化氢气体抛光、溴气抛光、水汽抛光。电化学腐蚀。半导体中的各种

材料的抛光技术介绍。

射频微波测试基础

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 RF and Microwave Measurement Fundamental


课程主页

预修课程电类基础课和专业基础课后续课程

教学方式现场授课，以 PPT 为主。考核方式

○1 出勤： 20%

○2 课题报告： 30%

○3 闭卷考试： 50%。


1. 了解射频微波测试技术在集成电路设计中的作用

2. 巩固和掌握电子工程基本概念和基本原理。

3. 了解和掌握集成电路中基本的射频微波测试理论和方法。

4. 了解和掌握主要的射频微波测试仪器的工作原理和测试方法。

5. 了解微电子、电子工程、通信工程等多学科的融合，探索和发展集成电路可测

性设计和测试的新理论和新方法。


79

随着科技的迅猛发展，通信芯片的工作频率已上升到射频微波频段，甚至到毫米波频段，因

此了解和掌握集成电路设计中的射频微波电路的信号处理和测试就变得十分紧迫和必要。学生可

以通过了解射频微波测试技术在集成电路设计中的作用，更好地处理芯片设计中的射频微波电路

与信号，终设计出性价比较高的集成电路。

第一周：射频微波测试在集成电路设计中的作用

第二周：电子工程概述

第三周：传输线理论

第四周：大信号 S 参数分析

第五周：宽带无线系统的信号产生与分析

第六周：高速时域测试技术

第七周：实时频谱和网络分析技术

第八周：射频微波模块/芯片分析与测试‐1

第九周：射频微波模块/芯片分析与测试‐2

第十周：现代射频微波系统/芯片分析与测试

第十一周：仿真与测试集成的方法

第十二周：虚拟仪器的功能和技术

第十三周：射频微波集成电路测试新技术

第十四周：通信技术的创新推动测试技术的发展

第十五周：课程报告

第十六周：笔试

智能硬件创新方法概论与基础实践

一、基本信息


开课时间

（或仅注

明春秋学

期）



课程英文

名称 Intelligent Hardware Innovation: Introduction and Practice


课程主页

预修课程《模拟电子学基础》、《数字逻辑

基础》后续课程

《计算机体系结构》，《微机接口与

原理》

80

教学方式交互式课堂教学与项目实践考核方式论文报告


本课程属于电子类专业理论方法研讨和动手实践实验类型课程，主要教学目的是

使同学能够活学活用课堂所学专业知识并在围绕智能硬件及相关领域创新方法上进

行了解和基本实践应用。根据预修课程的相关教学内容，结合当前科技创新发展趋

势，在可穿戴设备、智能家居、车载智能设备、智能无人系统、智能传感物联、智

能应用等智能硬件及相关领域进行创新方法上的研讨和实践应用。


由于受课时和实验条件限制，本课程在试授课阶段限定选课名额为 12 人，每次授课时间为 2课

时。具体知识点和章节安排如下：

第一章概述

（1）介绍现代智能硬件历史发展与创新方法

（2）多媒体互动展示现代智能硬件功能

第二章智能硬件基础

（1）介绍典型智能硬件的应用：可穿戴设备、智能家居、车载智能设备、智能无人系统、智能

传感物联、智能应用等

（2）相关所需的基本知识和技能：电路图绘制与电路设计；电路仿真与分析；PCB 绘制与验证；

电路板焊接与调试；

第三章智能硬件创新基础

（1）介绍系统设计基本方法：创意可实现性评估和系统实现技术路线

（2）介绍基本硬件模块搭建方法：介绍控制模块、驱动模块、采集模块、通信模块；各模块

连接方法介绍

（3）相关模块搭建的演示性实验实践

第四章智能硬件实践基础

（1）嵌入式 CPU 硬件编程及调试方法和实例开发实践

（2） FPGA 硬件编程及调试方法和实例开发实践

第五章智能硬件实践精选案例及实践（可更新）

（1）智能遥控 LED 照明灯开发实践

（2）四轴飞行器定点智能巡航开发实践

（3）智能识别及数据远程采集与处理开发实践

第六章智能硬件创新方法概论与基础实践小结

（1）应用需求导向的创新路径、调研->实现->反馈->完善

（2）（各组演示汇报）

微电子重要进展及基本研究方法

一、基本信息课程代

码 INFO130271 学分 2 周学时 2

81

开课时

间

（或仅

注明春

秋学期）


秋春秋春秋 □春秋春

课程英

文名称 Microelectronic Important Progress and Basic Research Methods

课程类

别任意选修

课程主

页

预修课

程

微电子专业基础课程，如半导体

物理、器件物理、电路分析基础、

电子线路

后续课程

教学方

式课堂讲授考核方式课题报告


介绍微电子的行业发展动态，以微电子领域在系统、器件、电路、应用上

的重要进展以及经典技术竞争案例做为载体，讲述基本的研究方法、技术进

展以及面临的挑战。让学生对该领域的发展及趋势有系统了解，掌握基本的

研究方法，对行业发展和竞争有基本概念和了解，对创新发展的重要性和必

要性有一定程度的感知和思考。


主要内容包括：（1）集成电路逻辑电路产品、存储器产品发展中所遵循的规律、重要进展

及面临的挑战，在这个过程重要的技术竞争案例分析，分系统应用、逻辑芯片、DRAM 以及

NAND 进行讲解；（2）以当前新进展情况为例，讲述怎样调查和了解市场、行业动态以及

产业链，并得出分析结论；（3）以当前国际新进展情况为例，讲述怎样调研当前集成电

路的热点研究问题和主要研究领域，包括怎样检索会议、杂志、专利，怎样读文章和专利，

怎样从大量文献中去粗存精，并得出相应结论；（4）集成电路史上黄金专利及相关诉讼案

简介，以此为载体介绍专利及发明创新的一些基本方法；（5）怎样筛选研究题目；（6）怎

样写科研文章和专利。

第一章摩尔定律、逻辑电路和数字系统的进展、经典技术竞争案例以及未来面临的挑战

（10 学时）

第二章黄氏定律、存储器的进展、经典技术竞争案例以及未来面临的挑战（8学时）

第三章集成电路行业动态、产业链、重要企业、应用分布及分析来源（2 学时）

第四章检索、阅读与分析科技文献基本方法（2 学时）

第五章集成电电路史上黄金专利分析、相关诉讼案简介以及专利分析方法（6 学时）

第六章怎样筛选研究题目及注意事项（2 学时）

82

第七章怎样写科技文章和专利（2 学时）

电子标签与物联网

一、基本信息课程代码 INFO130285 学分 2 周学时 2

开课时间

（或仅注明

春秋学期）



课程英文名

称 Radio Frequency Identification and Internet of Things


课程主页无

预修课程信号与系统概论、逻辑设计概论后续课程无

教学方式课堂教学与实践项目（包括文献研究，

项目设计等）相结合。考核方式论文


本课程的内容包括电子标签和“物联网”的基本概念，系统架构，应用领域，

关键问题及其解决方案，前沿技术进展等。各章节的名称和知识点如下：

第一章电子标签和“物联网”概述

介绍自动识别技术和物联网的发展历史、定义、分类、演进，物联网系统的

层级架构，物联网的应用领域。

第二章物品编码，标识与识别

介绍物联网的编码技术，包括 GS1global 的国际物品编码、UID 编码，OID 编

码，handle 编码等；介绍物品标识及识别技术，包括条码，二维条码、电子标签

等。

第三章射频识别电路与系统

介绍射频识别电子标签、读写器、天线、空中接口协议的技术、工作原理、技术标准和

应用实例；介绍 EPCglobal 系统架构，包括信息服务，解析服务，发现服务，中间件接口等。

第四章电子标签与物联网技术挑战和解决方案

介绍电子标签和物联网面临的技术问题，包括多标签冲突问题、多读写器冲突问题，电

子标签识读率问题、物联网标准问题、物联网的安全和隐私问题等，对上述问题的解决方案

和思路进行综述。

第五章物联网应用和发展趋势

介绍电子标签和物联网在食品安全、供应链管理、智慧城市等领域的应用现状，介绍物

83

联网应用的新发展趋势。

第六章课程报告和课程设计

分组调研物联网新技术和应用，撰写文献综述并与其他同学分享；分组进行课程设计，

采用物联网技术和设计思想就现实生活中的问题进行技术方案设计。

本科生学习手册 - jwc.fudan.edu.cn · 3 微电子科学与工程专业本科生学习手册...

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