“集成电路科学与工程(代码1401)”一级学科属于“交叉学科”门类,是研究集成电路器件、工艺、设计、制造、封装、测试、装备和材料等相关环节所蕴含的科学与工程问题,培养集成电路高水平科学研究人才、工程技术创新领军人才、骨干工程技术人才,支撑我国集成电路技术与产业发展的交叉型学科。学科支撑的集成电路产业是国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业,创新驱动是集成电路产业发展的主要特征。
1958年,世界上第一块集成电路诞生,自此人类社会迈入“硅器”时代,人类的生产建设从单纯的物质生产进化到了数字信息生产。集成电路的出现,使得人类历史上第一次在物质世界之外创造了一个平行的数字世界,集成电路是物质世界和数字世界的接口,更是数字世界的基石,信息依靠集成电路实现高速处理和传输、精确获取和长久保存。集成电路增添了人类认识自然、改造自然的新手段,提供了人类发展科技、创造文化的新工具,成就了当今飞速发展的信息时代。在集成电路这一硬件基础上,计算理论和信息系统体系架构等学科协同发展,有了如今强大的计算能力、繁荣的信息社会。经过60多年的发展,集成电路已经从最初单纯实现电路小型化的技术方法,演变为现今所有信息系统的核心,成为支撑人类社会战略性产业发展的基础,强力支撑着数字经济、工业控制、网络通信、电子信息、智能制造、国防装备、信息安全、消费电子等各个领域的发展,深刻影响着国民经济、社会进步和国家安全。
本学科研究对象特指集成电路(Integrated Circuit,IC),它是指通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻器、电容器等无源元件,按照一定的电路互连,集成在半导体晶片上,封装在一个外壳内,执行特定功能的电路或系统。本一级学科的具体研究方向包括“集成电路科学”与“集成电路工程”两个方面。
集成电路科学:从半导体物理、电路、计算机、软件、化学、机械、数学及控制等基础理论出发,以感知、信息获取、处理、存储、传输和应用为核心,在对集成电路理论及其发展规律总结的基础上产生知识体系,揭示集成电路发展的客观规律并提供集成电路学科理论、专业理论和应用理论。
集成电路工程:面向国防安全、社会发展、经济建设的小型化、绿色节能化、信息化、高可靠和智能化要求,聚焦集成电路设计、制造、封装、测试及相关材料等,研究集成电路开发、制造和应用的先进技术与系统工程。
本一级学科下设三个二级学科:集成纳电子科学、集成电路设计与设计自动化、集成电路制造工程。这三个二级学科围绕着集成电路制造与设计构筑知识体系,其中“集成纳电子科学”是基础,与“集成电路设计与设计自动化”及“集成电路制造工程”共同构成了学科的知识体系。
随着新技术的迅猛发展,集成电路技术一方面推进着诸如物理学、化学、天文、生物、制药、航天、地学、遥感、交通、医学、经济、金融等诸多学科和行业领域的进步,另一方面,与这些学科之间的交叉助推了集成电路技术进一步的迅猛发展。