南京大学微电子设计研究所隶属于南大物理系国家重点学科“微电子学与固体电子学”和江苏省光电信息功能材料重点实验室。研究所成立于2003年，在旅美果果博士高明伦教授的代领下主要从事超大规模集成电路设计的研究和面向应用的芯片研发。现有师生40余人，包括教师7名，兼职教授4名，研究生30余名。研究所在国家自然科学基金、国家863计划等资助下，主要从事超大规模集成电路设计基础研究和应用研究。

研究领域

重点学科

学科方向(（1）研究方向---半导体光电子科学与技术 （2）研究方向---半导体异质结构电子学 （3）研究方向---半导体纳米结构与纳电子学 （4）研究方向---现代固体电子应用技术)

合作交流

招生要求

研究领域

研究所主要研究方向包括：

（1）片上多核处理器（MPSoC）设计方法及设计技术；

（2）面向高速通信的纠错码算法及其芯片结构；

（3）片上传感器设计；

超大规模集成电路（VLSI）的体系结构、设计方法学研究 NoC（Network on Chip,片上网络）、可重构SoC（System on a Chip，系统芯片）体结构及设计方法学。

SoC－IP设计

面向信息家电和通讯类SoC，具有集成电路设计能力，拥有一批集成电路IP元件（自主知识产权电路模块）成果。

基于FPGA芯片的设计

根据应用需求完成相应的算法和电路设计，并基于FPGA芯片实现。

目前已经取得的芯片成果如下：

基于PCI的硬盘数据安全芯片

自主研发的PCI IP软核成果获得了2004年南京市科技计划项目资助，成功应用于基于PCI的硬盘数据安全芯片中，且采用A/D总线再复用方法大大降低了芯片的成本，正在申请发明专利1项。作为板卡系统的核心，该芯片已经在全智能硬盘数据保护卡中应用，实现批量产业化，达到替代进口芯片的目的。

8位RISC微控制器（MCU）

该成果源自国家“九五”重点科技攻关项目，并获得科技部创新基金的后续产业化资助。该芯片主要应用于家电中，如空调、洗衣机、彩电、冰箱、VCD、DVD、电饭煲、微波炉和吸尘器等，完成电器的控制功能。

家电控制（多士炉）专用芯片

A0201C采用CMOS工艺，为多士炉提供低成本解决方案。支持面包的加热、单面烤、解冻三种工作方式的LED显示功能，支持单面、双面的加热、烤制和解冻两种工作方式。该芯片已实现小批量产。

重点学科

----微电子学与固体电子学

本学科的主干学科是我国最早（1956年）设立的半导体学科之一。

1993年被国务院学位委员会批准为博士点。

1994年被评为江苏省重点学科。

1998年设立"电子科学与技术"博士后流动站。

1999年设立长江计划特聘教授岗。

2001年申报国家重点学科在"微电子学与固体电子学"学科评审中名列前茅，通信评议得票率达85%，在历次江苏省重点学科评估，包括"九五"总结性评估验收中一直被评为优。

江泽民总书记、李岚清副总理等党和国家领导人曾亲临本学科视察，对本学科研究成果和人才队伍给予了高度评价。

本学科长期致力于新一代信息光电技术研究，发展出五个富有活力的研究方向：

1. 半导体光电子科学与技术；

2. 半导体异质结构电子学；

3. 半导体纳米结构与纳电子学；

4. 现代固体电子应用技术；

5. 半导体光电器件产业化技术。

这些研究方向互相关联，互相渗透，构成了涵盖应用基础、高技术和产业化技术研究，比较完整的信息光电技术研究开发体系。

先后承担973、863、攀登、国防、国家自然科学基金重大、重点项目等科研任务，总经费逾三千万元，取得一系列重大创新研究成果，96年来获国家发明三等奖、国家科技进步三等奖、国家自然科学四等奖各1项，省部级科技进步奖11项，获得/申请专利8项，发表论文600多篇（SCI论文300多篇，影响因子>3的57篇，EI论文200多篇）。

高层次青年人才队伍是本学科的特色。本学科拥有结构合理，层次较高的学术梯队，青年教师(45岁以下)占总数的67.2%，23人拥有博士学位，其中长江计划特聘教授1人，国家杰出青年基金获得者2人，教育部跨世纪人才2人，江苏省333工程第二层次培养对象2人，国家863计划专家组成员、国家自然科学基金学科评审专家组成员1人，国家973计划项目专家组成员2人，6人为归国博士，15人拥有海外博士后经历。99年被评为省"优秀学科梯队"。

1996年来累计培养博士生32名，博士生发表SCI、EI论文达91篇，其中一篇被SCI他引近30次，一篇获国际学术会议最佳论文奖。一人获"全国优秀博士论文"奖，人才培养成果获2000年江苏省优秀教学成果一等奖。

本学科是我国最重要的信息光电高技术研究基地之一。七十年代就在国内首批研制出电荷耦合器件，九十年代初，创新发展快速加热超低压化学气相淀积方法，研制出高质量锗硅/硅应变层超晶格，在国内率先研制出多种器件，开创了我国锗硅电子学研究领域。创新提出并研制出Ⅲ族氮化物压电调制场效应晶体管，开辟了发展Ⅲ族氮化物电子器件的新途径。利用激光晶化及限制性结晶技术制备出分布均匀的纳米硅量子点，是公认的制备硅纳米量子点的五种方法之一，被国际上多个研究组跟进。

创新提出并研制出硅/锗复合量子点结构及纳米存储器，提出的器件物理模型被国际上称为"施模型"。

首次研制出硅上高亮度多孔碳化硅蓝光发射材料，被贝尔实验室著名专家认为"将在硅基发光二极管工业生产上有非常重要的应用"。

研制出先进微波隐身吸收材料，用于国防项目型号研制。

本学科一直高度重视高技术成果的转化和应用，特别是通过转化发挥对江苏省内相关产业科技进步与升级改造的带动作用。

早在"六五"、"七五"期间，本学科就承担了江苏省重大科技攻关项目，直接参与江苏半导体生产企业技术改造，为常州半导体厂开发的"变频C-V/G-V在线测试系统"在MOS生产线上长期使用，研究成果转化南京半导体器件总厂合作生产的DLTS谱仪，填补了国内空白，创造直接经济效益，还大大促进了国内半导体深能级领域的研究工作，并荣获国家发明奖。目前，由本学科研究成果延伸或本学科为主参与，在江苏地区执行的高技术转化项目继续保持蓬勃的发展势头。

南京大学拥有优良的信息光电技术研究基础。"985"和" 211"工程在本学科及相关学科共投入科学研究基础设施经费4000多万元，建设了一大批专用和共用设备。目前仅"微电子学与固体电子学"学科就拥有15万元以上的大型仪器设备19台（套），学校另已着手建设高水平的"南京大学微加工中心"，将拥有大批信息光电器件研制设备。

学科方向

（1）研究方向---半导体光电子科学与技术

学术带头人（姓名：张荣，教授人数：6，副教授人数：3，有博士学位人数：6）。

目前本方向人员所做工作的主要内容、特色和可能取得的突破：

光电子技术是当前信息技术的重要发展方向，将带来信息领域一场新的技术革命。

半导体光电子学是光电子技术与微电子技术互相渗透、交叉而形成的前沿方向。

主要内容：

1．宽禁带半导体光电子学宽禁带半导体是研制短波长光电子器件，特别是目前应用上急需的短波长发光器件的优选材料，宽禁带半导体光电子学是当前世界各国竞相发展的战略制高点和学科生长点。着重研究宽禁带半导体光电子材料（GaN基、ZnO基）技术，特别是多量子阱材料制备技术、掺杂技术、能带工程技术和极化控制技术，及大尺寸低位错密度自支撑GaN衬底技术；研究开发ZnO基激光器材料与器件技术，研制低阈值电流密度ZnO基蓝光激光器；研究开发Ⅲ族氮化物激光器材料与器件技术，研制长寿命Ⅲ族氮化物蓝紫光激光器。

2．硅基纳米光电子集成技术以发展硅基纳米光电子集成技术为目标，系统开展其关键材料(硅基发光材料)、关键器件结构单元(硅基纳米结构)和关键工艺技术(特别是自组装技术)等研究，提出功能集成新概念、新原理和新技术；设计具有量子尺寸效应的的纳米功能材料结构单元，利用这种效应实现信息处理功能，研制器件；在此基础上，利用多种信息载体、复杂材料结构和高度精密集成工艺，将材料的基本物理性质和器件的基本功能要求结合起来，直接进行功能设计，实现硅基纳米光电子功能集成。

3．二元微光学元件技术设计和优化二元微图形，采用IC微细加工技术制造微光学器件，构成新型光系统，为光处理与传输进行相关的技术准备，对传统光学实现微型化、阵列化、集成化及经济化。用IC工艺制作表面亚波长结构，如二元透镜阵列、二维光栅、二元光学分束器等；进行相关的计算全息、图象的变形研究，研制计算全息扫描器，图象微分滤波器，多通道频谱分析滤波器，开发无透镜相关识别系统、相干光识别系统、非相干光识别系统。

对多种光互连技术进行深入的研究，包括PS光互连、CLOS光互连、蝶型光互连等。

本研究方向特色：本研究方向重点研究与光信息存储、显示及处理有关的关键半导体光电子材料及器件技术，特别是短波长光电子材料与光发射器件技术、硅基光电子集成技术和微光学元件技术。

可能取得的突破：

1．大尺寸低位错密度自支撑GaN衬底材料；

2．长寿命Ⅲ族氮化物蓝紫光激光器；

3．低阈值电流密度ZnO基蓝光激光器；

4．高效、均匀的纳米尺度的硅基发光材料；

5．高性能二元光学透镜阵列、二维光栅和二元光学分束器。

（2）研究方向---半导体异质结构电子学

（学术带头人姓名：郑有炓，教授人数：4， 副教授人数：5 ，有博士学位人数：6）

目前本方向人员所做工作的主要内容、特色和可能取得的突破：

本方向主要从事以半导体异质结构为基础的新型半导体光电器件的研究和开发。半导体异质结构是当代高速微电子学和光电子学的重要基本结构，是新世纪信息光电技术领域的一种核心技术。以半导体异质结构为基础的新型半导体光电器件在信息， 通讯，自动控制，航空航天，国防等领域具有许多重要应用，与我国，以及江苏省飞速发展的高科技产业紧密相关。

本方向主要研究内容：

1.硅基锗硅异质结构材料与器件。硅基锗硅异质结构是发展硅基射频集成器件和芯片系统的关键技术，也是实现硅基光电子集成的重要途径。本项内容主要研究新型硅基锗硅异质结构材料的超低压化学气相淀积（VLP-CVD）制备科学与技术，设计、研制新型锗硅异质结构光电器件，包括硅基锗硅（碳）异质结双极型晶体管，红外探测器和量子结构发光器件。

2.宽禁带半导体材料与器件。宽禁带半导体材料与器件在光存储、光显示、紫外探测和高温/高功率微波电子技术中占有重要地位，是当前国际研究热点。本项内容主要研究Ⅲ族氮化物金属有机化学气相淀积（MOCVD）材料生长和器件制备的科学与技术，包括制备用于短波长半导体激光器和高功率微波电子器件的异质结构，量子阱材料，设计、研制Ⅲ族氮化物高温、高功率微波器件，紫外光电探测器等微电子和光电子器件。

主要特色：

（1）以发展硅基射频集成和光电子集成为主要目标，通过硅能带工程设计、剪裁材料的光、电物理性质，开发具有新功能的新型结构材料与器件。

（2）发展Ⅲ族氮化物压电调制能带工程，研制新型Ⅲ族氮化物微波功率器件；

（3）结合Ⅲ族氮化物、ZnO和SiC多种宽禁带半导体的结构和物性优点，发展混合宽禁带半导体异质结构材料与器件。

可能取得的突破：

（1）高质量硅基锗硅碳异质结构材料和高性能硅基锗硅碳红外探测器；

（2）国防、航天等行业急需的高性能Ⅲ族氮化物高温、高功率微波电子器件；

（3）高性能Ⅲ族氮化物紫外光电探测器。

（3）研究方向---半导体纳米结构与纳电子学

（学术带头人姓名：陈坤基，教授人数：4，副教授人数：4，有博士学位人数：5） 目前本方向人员所做工作的主要内容、特色和可能取得的突破： 随着信息技术的高速发展，半导体器件的尺度正从亚微米向纳米级发展，发生着从三维向低维纳米量子体系的深刻变革，传统的微电子学的研究内涵正向着纳电子学延伸。本方向的研究着眼于发展具有自主创新知识产权的半导体纳米结构的制备技术并探索和研究半导体纳电子器件的新结构、新原理及器件特性，同时与江苏省微电子产业紧密结合，共同发展，为江苏省在纳电子与纳光电子领域在全国站有一席之地作出贡献。 主要内容：

1．半导体纳米量子结构材料与物性 利用所发明的"激光诱导多层膜结构中限制晶化原理"等自组装技术制备有序、可控、高密度的纳米硅、锗硅材料；研究纳米晶粒的界面态性质，探索以钝化界面缺陷态为目标的低温超薄氧化技术；由化学合成法制备理想的半导体胶体量子点及异质量子阱量子点结构，实验研究新型低维结构中的电子行态，及纳米开关效应及电子、光子调制效应。

2．纳米电子器件及纳米信息技术结合微电子工艺及纳米加工技术，制作与发展适用于未来信息处理技术的极低功耗、超高密度、超高频率的纳米器件，包括单电子荷电态逻辑和存储结构及隧道共振晶体管，研究可集成的器件结构和工作模式；研究MOSFET器件在缩小尺寸的物理和技术问题，包括可靠性和电介质材料研究；研究半导体纳米结构中的量子电子和经典电子行态，及在新型器件中的应用。

3．纳米电子学信息处理基于纳米电子学基础，研究纳米尺度下电子器件的工作原理及相应的模型、模拟和分析检测方法。基于纳米电子系统的电子输运理论，研究超高密度集成的纳米器件间互连和信号传输的模型和模拟方法；基于神经网络计算和量子计算方法，研究超高密度集成的单电子器件的信号加工方法。

本研究方向特色：

1．积极利用微电子技术方法和成果，探索发展与IC相兼容的可集成的新结构、新工作模式的纳米器件。特别是选择从原理上有鲜明特色、已有初步进展、有望集成的硅基纳米器件作为深入研究的重点。本方向在国内较早开展了硅基纳米材料和器件的研究，并已取得了重要进展。

2．充分利用纳米材料的特点，结合原有的工作基础和新的方法，研制工艺简单且与微电子相兼容而性能优异并有自己的知识产权特色的纳米量子结构材料。

可能取得的突破：

1． 制备出能用于半导体光、电纳米器件的可控纳米结构薄膜材料；

2． 研制出超低功耗的纳米存储器件；

3． 高性能的纳米硅异质结晶体管；

4． 纳米功能材料、结构和器件特性的理论计算，相应的物理模型和模拟方法。

（4）研究方向---现代固体电子应用技术

（学术带头人姓名：陆怀先，教授人数：2 ，副教授人数：6 ，有博士学位人数：2）

目前本方向人员所做工作的主要内容、特色和可能取得的突破：

固体电子应用技术是直接面向应用的固体电子技术，是连接当代微电子学与固体电子学和前沿应用领域的桥梁，与国民经济和国防建设有密不可分的联系。

主要研究内容包括：

1. 半导体电子材料技术研究微电子与固体电子材料生长新方法，研究开发新型材料生长系统及相关控制技术。本学科创新发展的快速加热超低压化学气相淀积新型原子级外延方法及系统在国内外独具特色，拥有知识产权；运用该方法及系统研发国防急需的Si微波功率器件用低温外延Si材料；利用高能电子束对半导体材料和器件辐照，实现对半导体材料和器件改性，开发新型材料，改善器件性能，本学科的半导体材料和器件电子辐照技术在国内领先，开发的电子辐照硅开关二极管技术成功地在企业转化，创造了直接经济效益和社会效益。

2。智能化电子技术与系统将智能化技术应用于多种检测领域，重点进行虚拟仪器设计开发、控制软件开发，加强微处理器、单片机的技术应用，特别在基因诊断与识别等生物医学方面的应用；以现代电子控制技术、新型固体器件、计算机技术为依托，探索新一代的电子监控系统的实现方式；对信号处理技术、图形图象处理技术、信号传输技术等展开全面的研究并应用在实际系统设计中。

3。新型特种电子器件与技术研发高磁场灵敏度磁电阻材料和磁电阻效应强电器件，开发开关速度达微秒级的固态磁控开关、电流灵敏度优于150毫安的固态电流继电器；研发先进的脉冲磁化技术，研制出的MC-C型脉冲充磁仪产品在国内已有很大的市场占有率；

4。室温磁制冷材料与系统技术研发新型磁制冷工质，研制室温磁制冷冰箱和其它制冷系统。本项研究目前国内领先。

研究特色：

（1）成功地将快速加热技术引入微电子与固体电子薄膜材料生长领域，实现原子级外延。

（2）直接面向应用领域和用户，研究开发用户现实需要的新技术、新产品，研发经费超过1200万元。

可能取得的主要突破：

（1）宽带轻质复合电磁波吸收材料性能的突破和产业化；

（2）基因信息的智能识别；

（3）高效室温磁制冷冰箱。

合作交流

本学科已与十余所国际著名学府建立长期稳定合作关系，与韩国汉城大学联合承担韩国政府国际招标研究项目，本学科获科研经费10万美元。

今年开始与香港理工大学合作承担了国家自然科学基金与香港研究资助局联合研究项目，本学科获得研究经费40万元。

1996年来先后派出留学进修人员15人次（全部按期回国），主办国际会议一次，参办国际会议多次，先后邀请20余位国际著名半导体科学家来校讲学，10余位国际著名专家应聘为名誉和兼职教授，同时本学科教师赴境外讲学40余人次，有力地促进了学科建设。

招生要求

（1）要求学生具有相关专业的本科背景，以电子、计算机、物理等专业为佳。

（2）要求学生本科阶段成绩优秀，以成绩在本专业前1/3为佳，免试研究生优先。

（3）要求学生具有独立的科研能力，以在本科阶段参与科研项目或者发表科技论文者优先。

（4）有硕博连读意向的研究生优先。

硕士入学考试科目：

①101政治②201英语一或202俄语或203日语③301数学一④802普通物理一（含力学、热学、光学、电磁学），复试：半导体物理。

博士入学考试科目：

①1101英语②2247半导体物理与器件③3357固体物理④3361材料物理⑤3366电子电路⑥3367集成电路原理与设计⑦3369磁性物理⑧3370光电子技术。