精品课程
《数字集成电路设计》
是连接底层器件和高层设计的关键课程，在国内外任何大学的电子工程专业中，都是一门重要的专业基础课程。该课程着重介绍深亚微米工艺下MOSFET类型的晶体管实现数字电路的基本原理和静态、动态特性分析方法，在此基础上讲解静态、动态、伪nMOS逻辑等组合电路的实现方法以及基于逻辑努力的电路速度优化方法，组合电路进一步向上延伸到规模化功能逻辑，着重介绍加法器的结构设计。此外介绍时序电路设计、时序约束、时钟互连线等的电路构成和包括功耗、时序、速度等电特性的优化技术。本课程实验环节主要通过HSPICE工具完成电路设计、功能模拟、性能优化的技能，这类能力要求，从简单的反相器开始，一直到复杂的多位加法器设计。在Cadence上完成基本的版图设计，也是本课程实践环节的训练内容。
学习目标
1. 介绍微电子发展的历史，自巴贝奇的计算机模型和工程实现、图灵的计算机理论、阿波罗计划促生的集成电路产业、Intel的发展史、Noyce\Kilby\Moore\Schottky等伟大学者的自传、介绍我国半导体产业史、介绍半导体全球现状和未来趋势；
2. 领会集成电路在晶体管层次的构成和工艺技术，了解深亚微米工艺的特殊性；
3. 掌握集成电路的基本逻辑单元反向器的直流/交流电特性分析并能实施于HSPICE、掌握反相器链优化技术并能实施于HSPICE、掌握基本反相器的版图级设计流程；
4. 熟悉组合逻辑电路的各种类型和构成原理，能用时延分析估算CMOS组合逻辑的时延；
5. 熟悉运用逻辑努力方法分析逻辑电路中的优化问题，包括非对称电路和高低扭斜电路优化问题，能够用HSPICE设计优化的组合逻辑；
6. 掌握有比逻辑、传输管逻辑、动态逻辑的设计原理和需要注意的设计问题；
7. 掌握线和互联所面临的问题，能够使用经典Elmore模型分析互联的RC效应；
8. 了解时序逻辑的基本分类和构成；
9. 掌握基本时序电路的构成原理和时序约束，能分析动态、静态锁存器和触发器各种类型的电路原理；
10. 掌握加法器的各种设计原理，能运用PG图分析复杂加法器的构成，能够用HSPICE设计复杂的加法器设计。
《VLSI数字通信原理与设计》
本门课是为微电子专业的主要专业课，系统地阐述超大规模集成电路（Very Large Scale Integration，VLSI）数字信号处理技术的原理和设计方法，以及无线通信系统基本原理和电路设计方法。同样适合电子和计算机相关专业的学生，也适合需要重温专业基础知识的工程师。
课程内容分为两部分，第一部分阐述VLSI数字系统的基本概念，以及VLSI数字信号处理相关的技术，第二部分讨论数字通信中的调制解调、信道编解码技术以及相应的集成电路设计方法。课程着重基础原理与实践问题相结合，帮助同学立足于系统的层面去加深对所学理论基础的理解，通过搭建系统仿真平台，使学生熟练掌握通信系统的理论，培养学生综合运用数字通信领域的基础理论对典型的通信系统进行设计、仿真的能力；通过对系统中关键模块和关键算法进行VLSI设计，使学生掌握通信算法到硬件电路映射的技巧，浮点到定点运算的转化和硬件设计能力。
课程经过10年的发展与改革，在理论、实践内容建设上有良好的基础。本课程为上海市教委重点建设课程、上海交通大学优质课程和优秀特色实验课程。依托“VLSI数字通信原理与设计”课程，主讲老师先后获得第三届上海高校青年教师教学竞赛特等奖、上海市教学能手、第四届全国高校青年教师教学竞赛一等奖、上海交通大学教书育人一等奖等荣誉。
学习目标
1. 培养学生能够综合运用数字通信领域的基础理论对典型的通信系统进行设计、仿真，熟练掌握通信系统的理论、浮点到定点运算的转化，RTL设计，锻炼独立分析问题和解决问题的综合能力，使其成为具有工程实践能力和创新能力的科技人才；
2. 通过本课程的学习，使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能，为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力；
3. 帮助学生在VLSI信号处理和数字通信方面建立清晰的系统概念，掌握通信系统的一般分析方法，并具备一定的通信系统设计能力；
4. 帮助学生了解通信技术的最新发展方向，从而把握通信学科发展脉络，激发学生的主动性与创新性，提高学生的综合素质和创新能力，为培养能够解决挑战性问题的集成电路设计人才打下坚实的基础。
《半导体物理》
本课程围绕半导体物理基本理论与半导体材料体系的物理性质，分为两个部分。第一部分介绍固体的晶格结构、量子力学概要、半导体的载流子模型，载流子的输运现象等半导体物理基础知识。第二部分主要讨论半导体的结结构，重点分析PN结和金属-半导体结的物理特性，并简要介绍传统和新型功能材料在微、光电子学领域的一些应用。通过课程学习，培养学生分析和解决问题的能力，同时为后续半导体器件等课程知识的掌握与未来集成电路的设计制造打下物理学基础。
学习目标
1. 了解半导体的定义、分类、常见半导体材料，理解晶胞概念，掌握晶体的常见结构类型，对应的晶格参数，掌握晶向与晶面的米勒指数描述；
2. 理解波粒二象性、物质波、测不准原理等量子力学的基本概念，明确波函数的物理意义，理解薛定谔方程与边界条件的概念，能够运用不含时薛定谔方程求解不同势场下粒子的波函数；
3. 掌握半导体的共价键模型，理解电子与空穴的概念，掌握半导体的能带模型，理解导带、价带、禁带的概念，理解固体能带结构中的E-k关系与载流子有效质量的概念；
4. 掌握费米分布函数与费米能的概念，能够计算本征半导体在热平衡状态的电子与空穴浓度，掌握掺杂施主与受主杂质对半导体的影响及费米能级随掺杂浓度的变化，理解玻尔兹曼近似及简并/非简并半导体的概念；
5. 掌握电场下漂移运动基本概念，包括迁移率、电导率、电阻率、电流密度、欧姆定律等，理解各种散射机制对载流子漂移的影响，掌握载流子漂移的能带模型，理解霍尔效应等表征半导体电学性能参数的实验方法；
6. 掌握载流子扩散运动的机制及其能带模型描述，理解菲克第一定律，掌握爱因斯坦关系式；
7.掌握过剩载流子的概念，掌握过剩载流子的产生、复合及过剩载流子的寿命问题，理解连续性方程与少数载流子扩散方程的推导过程，并能够运用上述状态方程解决实际问题，了解半导体材料中其它常见的输运机制；
8. 掌握理想PN结的定义、热平衡状态下的能带结构、内建电势差、耗尽层与电荷分布，能够通过泊松方程推导PN结的电场、电势分布及耗尽层宽度；
9. 理解PN结正偏多子扩散与反偏少子漂移的物理图像，掌握耗尽层宽度、内建电势、内建电场等随偏置电压的变化，能够运用少子扩散方程求解非平衡少子分布，进而推导少子与多子分别贡献的电流密度；
10. 理解非理想与理想PN结的区别，理解耗尽层R-G电流、大注入、串联电阻效应等对PN结I-V特性的影响，掌握雪崩击穿和齐纳击穿两种反向击穿机制，掌握窄基区PN结与理想PN结少子浓度与电流密度分布的差异；
11. 理解阻抗、容抗、感抗、导纳等概念，掌握PN结的小信号模型等效电路，理解反偏耗尽层电容与正偏扩散导纳的形成原因与物理图像，并利用状态方程与等效电路对相关参数进行推导；
12. 掌握PN结关断瞬态过程中存贮延迟时间的概念，能够利用关断瞬间少子浓度的变化解释通过PN结的电流与电压的变化，掌握PN结打开瞬态过程中少子浓度的变化及对应结上电压的积累过程；
13. 掌握功函数的概念，掌握金属-半导体的肖特基接触与欧姆接触两种接触类型，类比PN结，掌握肖特基接触的静电特性、I-V特性与小信号模型；掌握通过重掺杂降低接触电阻的方法；
14. 掌握光伏效应的基本概念，理解利用半导体材料实现光能到电能转换的几种机制，了解常见的半导体光电器件。
在此基础上，初步了解半导体材料在现代高新科技发展中的重要地位以及我国对于半导体工业相关人才的重视和需求，培养追求真理的目标与报效家国的情怀。
《半导体器件原理》
本课程是微电子专业最重要的的专业基础课程之一，旨在向学生介绍传统及新型半导体器件的工作原理、结构及电学特性。本课程教学主要分五部分。第一部分将着重介绍集成电路主流的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）及其组成部分（MOS电容）的工作原理、等效电路、能带图、电容-电压和电流-电压关系、小信号高频响应及大信号开关特性，并对MOSFET按比例缩小的需求、原理及当代MOSFET的演变进行介绍。第二部分，将重点介绍双极型晶体管（BJT）和结型晶体管（JFET）工作原理和电学特性。第三部分，将就当代主流的解存储器件的种类和工作原理进行介绍。第四部分，课程将对其它功能半导体器件包括LED、VCSEL 、TFT、OLED、HBT、HEMT、DMOS、LDMOS等光学、显示、功率器件等的工作原理和应用也将进行简要介绍。最后，课程还将采用先进的TCAD软件，教授典型半导体器件仿真知识，让学生通过TCAD仿真进一步掌握典型半导体器件工作原理
学习目标
通过本课程的学习，学生应当掌握集成电路核心元器件的基本原理和构成，能正确分析不同物理/工作条件与元器件电学特性的关系，了解半导体器件的小型化和多样化的发展及未来趋势。
1. 认识半导体元器件在现代高新科技发展中扮演的角色；
2. 了解半导体器件的发展历史和未来趋势；
3. 了解我国对半导体相关人才的重视和需求。
能力培养
1. 对关键物理机制的理解能力；
2. 通过查阅资料解决问题的能力；
3. 运用编程软件对器件性能进行简单仿真的能力；
4. 团队协作共同完成任务的能力。
《模拟集成电路设计》
本课程是集成电路设计的专业基础类课程，主要针对高年级本科生开设。先修课程包括基础电路理论、半导体物理与器件、信号与系统。也可作为有电路基础的计算机专业或相关 电类专业本科生的选修课。课程以讲授为主，通过作业和课程设计进行电路设计的相关训练。其主要教学内容和目标如下：
知识体系
1. 领会集成电路在晶体管层次的构成和工艺技术，了解深亚微米工艺的特殊性和复杂性；
2. 掌握集成电路的基本单元晶体管的直流/交流电特性分析；
3. 掌握单级放大器、电流镜、差分对、带隙基准等基本电路结构以及对频率响应、噪声、反馈等的电路分析方法；
4. 掌握运算放大器的非理想性和主要结构和设计方法;
5. 了解当前模拟集成电路产业领域的新技术和主要研究方向。
能力培养
1.学习 Cadence 工具的使用技能；
2. 熟悉模拟集成电路设计的基本问题、分析方法、设计方法以及应用这些方法解决实际问题的能力；
3. 培养学生针对电路设计提出问题、分析问题的能力；
4. 训练基本的文献阅读能力以及专业技术的表达能力；
5. 培养学生团队协作的能力。
《计算机处理器与系统》
本课程是微电子学本科课程的专业基础课。
在学生掌握计算的基本原理（数据表示、布尔逻辑、硬件设计、程序语言设计）的基础上，该课程以处理器硬件设计为目标，通过教授本科学生学习计算机处理器的组成理论与结构，了解处理器核心功能部件的基本原理，理解计算机处理器的基本工作流程和方法，掌握计算机处理器的设计方式，同时能够了解该领域的最新进展，理解各种处理器架构在功能和性能上的设计方法、实现考虑和评估方式。
在软硬系统层面上，本课程通过硬件和软件多个层次相互关系的讲授，构建计算基本原理的框架，理解算法、软件和操作系统与硬件交互实现的方式，从而掌握成为计算机体系结构设计师、编译器设计者和芯片工程师所必备的基础概念，能够为未来相关领域的研究提供必要的基础支持和概念。
教学目标
本课程还将通过综合性的实验内容，帮助学生理解上述授课内容，将理论知识应用到实际的处理器核心设计的工程实践中，达到课程的教学目标。
1. 了解并认识计算原理与计算机的关系;
2. 了解计算机工程设计的基本概念和一般流程;
3. 了解计算机处理器的组成理论与结构，了解各个功能部件的基本原理和组成方式;
4. 掌握计算的基本原理，理解计算机处理器的基本工作流程和方法;
5. 理解硬件和软件多个层次的相互关系，理解计算基本原理的框架;
6. 通过课程项目的时间，训练计算机工程设计能力和团队写作解决工程问题的能力;
课程链接
