集成电路专业项目式实验教学改革与实践

构建互融互通的实习实践课程平台并基于此开展项目式教学对培养具有创新精神和实践能力的卓越人才有着十分重要的作用。对集成电路专业综合实验进行了顶层设计,以“集成电路工程实践”课程为例,阐述了实验教学改革情况和课程思政同项目驱动式教学方法的融合,进而提出了应有的政策保障措施,为新形势下高校面向国家战略需求,利用项目式教学方法培养卓越人才提供参考。

微电子专业生产实习课程思政教学改革探索与实践

课程思政建设在高校教育中被认为是有效履行立德树人根本任务的战略性措施。实践类课程在培养学生创新精神和实践能力方面具有优势,将思想政治教育融入其中有助于塑造学生的人生观和价值观。通过对微电子专业生产实习课程思政的整体设计和教学实践进行探讨,探索了思政元素的切入点,研究了具体的教学实验组织形式,形成了在实习实践类课程中可复制共享的课程思政教学方法。

基于教师角度多校区同步课堂教室的探究与实践

随着信息技术的快速发展和教育模式的不断创新,线上线下同步教学已成为一种新型的远程教学方式,为不同校区的学生提供了更为便捷和高效的学习模式。本文结合具体案例探讨了基于教师角度的多校区线上线下同步课堂的实践与应用,并从教师的视角深入分析同步课堂教室所需要解决的问题,为具有多校区线上线下同步教学需求的高校提供了一种解决思路。

集成电路光刻工艺虚拟仿真实验教学建设

针对集成电路工艺实验教学中存在的大型设备短缺、场地经费受限、实验条件苛刻等问题,提出了搭建具备选课、资源库、答疑室和教学评价等功能的开放式教学管理信息化平台。阐述了集成电路光刻工艺在虚拟仿真技术中的典型应用,充分发挥了虚拟仿真实验的生动、直观、安全等优点,激发了学生学习的积极性和主动性,培养了学生的创新精神和工程实践能力,满足了新工科背景下的金课建设需求。

实验教学示范中心的新工科建设探索与实践

在新工科建设背景下,结合市级电子科学与技术实验教学示范中心的建设历程,以培养具有家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力的卓越人才为目标,探索了实验教学、环境安全、实验教学师资队伍和信息化平台开放利用等方面的建设方法与途径。充分利用好各级部门精准有利的政策支持,落实产学研协同育人和全链条式人才培养模式,形成了实验教学示范中心值得借鉴的创新特色建设方案。

微电子专业生产实习教学模式的探索与实践

为了适应微电子产业的高速发展,发挥国家示范性微电子学院的辐射作用,对作为实践教学的重要组成部分和重要环节的生产实习进行了教学模式的改革。以校企联合实训基地和微电子工艺实验室为载体,利用虚拟仿真和实际操作相结合的教学手段,构建了由学术演讲、参访学习和实验操作三部分组成的多元化微电子生产实习教学及评价体系,克服了微电子专业特点给生产实习带来的困难,达到了新时期培养微电子卓越人才和新工科建设的要求。

“新工科”背景下关于虚拟仿真实验的几点思考和建议

虚拟仿真是一种新的教育生产力。文章从基层教师角度,对虚拟仿真实验建设现状以及存在问题进行了总结,并对人员组织、实验广度、实验深度、实验精度等建设细节,以及基于虚拟仿真实验的教学模式提出几点建议,希望促进虚拟仿真实验水平的提高。

基于ISRUKF的UWB/INS组合室内定位方法研究

超宽带(UWB)定位技术是室内定位领域中极具竞争力的技术,但是在室内非视距(NLOS)环境下,UWB定位技术会出现精度低和稳定性差等问题,难以满足较高的室内定位精度需求.UWB定位技术和惯性导航系统(INS)结合,可以减轻NLOS环境对UWB定位的影响,因此提出了一种基于改进平方根无迹卡尔曼滤波(ISRUKF)的UWB/INS组合室内定位方法.UWB/INS融合定位系统工作时,首先,通过INS输出定位目标的定位信息,但是单独的INS解算结果误差很大.然后,利用由零速更新(ZUPT)、零角速率更新(ZARU)和启发式漂移消减(HDR)组成的INS优化框架初步消除INS的累积误差.最后,基于ISRUKF以紧耦合方式深度融合UWB定位信息和INS定位信息,得到融合定位结果.其中,ISRUKF在标准平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)的基础上增加了UWB伪距信息平滑、UWB伪距信息离群值修正以及状态协方差矩阵更新策略.在室内NLOS环境下进行了一系列实验,实验结果表明所提方法既可以补偿UWB定位技术在NLOS环境下的精度丢失,也可以进一步限制INS的累积误差.另外,相较于扩展卡尔曼滤波(EKF)和标准SRUKF,ISRUKF分别提高了9.48%和4.59%的定位精度,具有更好的滤波效果和鲁棒性.

基于正交实验法的微电子工艺实验教学研究

为了分析微电子工艺实验教学中多因素对实验结果的影响,提高微电子工艺实验教学的综合性和创新性,利用正交实验及其方差分析的方法,研究了射频功率、工作压强、气体组分及流量配比对硅通孔刻蚀深宽比和刻蚀速率的影响,并采用正交实验,分析了各个因素对实验结果影响的显著性,获得了优化的工艺参数。基于此方法设计的工艺实验教学,提高了教学效率和学生的综合实践能力,达到了新时期培养微电子卓越人才和新工科建设的目标。

“微电子工艺技术”教学改革创新与实践

以“立德树人”和“新工科”理念为指导,树立以学生为中心,优化课程知识体系结构,将虚拟仿真、项目式教学和校企协作育人等教学模式有机融入课程体系建设,构建链条式的课程知识地图和由价值观塑造、知识传授和能力培养组成的闭合回路,打破了传统观念束缚和时空限制,推进现代信息技术和产业与微电子工艺教学的深度融合,提升学生知识应用和工程实践能力,培养专业责任感和家国情怀。

“现代半导体器件物理”课程改革与探索

随着微电子技术进入后摩尔时代,集成电路专业的研究生不仅要掌握现行的硅基微电子技术,还要能够应对行业未来的重大技术变革,引领时代发展。作为本科生“微电子器件基础”的进阶课程,“现代半导体器件物理”是集成电路专业研究生的核心课程,研究生对器件物理知识的熟识程度直接影响其半导体器件分析和集成电路设计能力。本课程改革以“学生中心,产出导向”为指导,通过梳理课程知识体系,构建模块化的知识地图,将最新学术成果和行业动态融入教学内容,并利用翻转课堂、分组讨论等教学新模式和多元考评体系培养研究生的创新思维,提升研究生学习的积极性、主动性和课程参与度。本课程的教学改革成果为集成电路专业研究生的核心课程建设和人才培养提供了一定的参考。

高响应度的NMOS型栅体互连光电探测器

针对硅基光电探测响应度低的问题,设计了一款与标准CMOS工艺兼容的、可用于弱光探测的高响应度的NMOS型光电探测器(NMOS-PD).该探测器由栅体互连的NMOS管和T-well/N-well结光电二极管构成,利用光电二极管的光生伏特效应改变T阱电势,进而控制NMOS管的栅压和阈值电压,以此实现光信号的探测与倍增放大,故所设计光电探测器具有更高的光电流增益和更宽的动态范围.经理论模拟计算和优化设计,本文设计了总面积为20μm×20μm的NMOS-PD,选用整个T阱区作为光敏区域(16μm×16μm),以增加光的吸收量,所设计光电探测器经UMC 0.18μm CMOS工艺流片制备.测试结果表明,所设计探测器在400～700 nm波长范围内具有较好的响应度.采用630 nm LED作为光源,当输出光功率密度P_(opt)=5 mW/cm^2、漏源偏压V_(DS)=0.4 V时,NMOS-PD的响应度达到1 550 A/W,并实现了200 kHz的信号探测.尽管随着光强增大,光电探测器响应度逐渐降低,但整体上仍超过10~3A/W.与硅基CMOS工艺制备的传统光电探测器相比,所设计光电探测器结构不仅可在低压、低功耗下正常工作,且在弱光条件下具有极高的倍增放大能力,有望应用于弱光探测的图像传感领域.

用于GNSS的高增益宽带低噪声放大器

基于UMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一款用于全球卫星导航系统(GNSS)的宽带低噪声放大器(LNA).其中,采用并联反馈电阻噪声抵消结构降低整体电路的噪声,使用电感峰化技术提升工作频带内的增益平坦度,进而优化高频噪声性能.此外,采用共源共栅结构提高电路的反向隔离度.仿真结果表明,在电源电压为1.8 V的条件下,低噪声放大器的-3 dB带宽为1 GHz.最大增益为15.08 dB.在1-2 GHz内增益变化范围为±1 dB,噪声系数为2.65-2.82 dB,输入回波损耗和反向传输系数分别小于-13 dB和-40 dB.芯片核心面积为740μm×445μm.