首先是个不错的选择。在中国半导体发展史上,从未有过像今天这样辉煌的阶段。毕业后我加入了半导体行业。现在回想起来,我做了正确的选择。现在国内半导体行业可以说是百花齐放,跳槽涨薪不难。一般情况下,跳槽加薪达到30%就很不错了,但在目前的半导体行业,跳槽加薪50%甚至翻倍的情况并不少见。但是封装测试制造的工资比设计差。今年,许多Fab学生转向设计。
其次是薪水相当可观,可以做数字电路工程师。目前AI公司如雨后春笋般层出不穷,验证岗位会热很长一段时间,但这种趋势已经被很多培训机构所利用,分为设计和验证。设计是根据客户的需求进行研发,对于功能实现方案的优化和相关协议的理解非常重要。验证是为了辅助设计更高效地完成开发,对设计工程师完成的电路进行验证并及时反馈输出结果,以便设计工程师进行代码修改。
再者是IC芯片人才缺口。互联网和金融行业,但是IC芯片行业的平均收入和这两个行业还是有差距的。芯片和半导体行业的收入水平还在中等水平以上。在当前的新形势下,为了保持行业的持续、高质量、快速发展,集成电路领域的人才需求也呈上升趋势,仍然存在巨大的人才缺口。中国的IC(芯片)产业比以往任何时候都迫切需要大量的IC芯片人才。
要知道的是半导体专业也有自己的优势。半导体专业的专业技能比较稳定。比如你是搞模拟电路设计的,那么不管你是搞运放、带隙还是功放,以后换个电路去做还是挺容易的。很多公司甚至可以让员工每三个月轮换负责一个模块,这样工作几年后就可以把整个系统的所有模块都摸清。即使公司要裁员,也不怕找不到下一份工作。数字电路也是如此。前端RTL、后端布局、验证等流程。十几年都没有大的变化。
无论是半导体物理考研专业课,还是本科课程学习,搭建框架都挺重要的。不知道哪里是重点?这篇文章介绍《半导体物理学》的框架,有助于初学者了解这个科目的整体结构。
面对比较复杂的科目,初学者可能会遇到这种情况——学了好几章,仍然云里雾里,不知自己在学什么,接下来又要学什么。等到学完,只记得一些零零散散的知识点,无法形成完整体系。这可能是因为忽略了一些内容,那就是这个科目的框架。
接下来以刘恩科《半导体物理学(第七版)》为参考书,讲讲半导体物理学的框架。当然,同样的知识可以有很多种分类方式,我非常鼓励大家按自己的理解去划分,以下内容可供参考借鉴。
这本《半导体物理学》共13章,但大部分本科课程及考研大纲,重点在1~8章(半导体的电效应),剩余章节仅对少量内容作要求。
按大的来分,就是两个部分:1~9章是半导体的电效应(核心)、10~13章是其他效应和拓展。再分细一点,我们可以把整本书分为四个部分:
第一部分:固体物理基础(1,2章)
第二部分:载流子的性质(3,4,5章)
第三部分:器件结构(6,7,8,9章)
第四部分:其他效应及拓展(10,11,12,13章)
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第1章 半导体中的电子状态
第2章 半导体中的杂质和缺陷能级
第一部分,主要解决【半导体是什么】、【半导体中有什么】这两个问题。
首先介绍半导体作为晶体的性质:晶格结构,以及晶体的能带。
然后介绍半导体中有什么:载流子(电子和空穴),以及杂质等缺陷。
电子和空穴这两种载流子,决定了半导体的电、光、热、磁等基本性质。而杂质,则是调控半导体这些性质最重要的手段。
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第3章 半导体中载流子的统计分布
第4章 半导体的导电性
第5章 非平衡载流子
第二部分中,主要解决【如何调控载流子浓度】、【如何调控半导体电学性质】这两个问题。
第3章介绍“温度、杂质浓度和载流子浓度的关系”。温度和杂质浓度对载流子浓度有决定性的影响,控制这两个量,就能控制载流子浓度,调控半导体的各种性质。
第4章介绍“温度、杂质浓度和导电性的关系”。从σ=nqμ知道,半导体导电性主要受载流子浓度、迁移率的影响,其中迁移率主要受散射影响。无论是载流子浓度还是散射,都由温度和杂质浓度控制。因此,确定了温度和杂质浓度,就能调控半导体的导电性。
第5章介绍“载流子的动态变化”。载流子不是静态的,它有产生、复合、扩散、漂移等活动,载流子浓度会因此发生动态变化。我们据此采取措施,可以进一步调控载流子浓度。
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第6章 pn结
第7章 金属和半导体的接触
第8章 半导体表面与MIS结构
第9章 半导体异质结构
第三部分主要解决【半导体有什么用】这个问题。
半导体最重要的性质就是电效应,1~9章都在讲电效应,后面的10~13章,研究方法与电效应是相通的。
半导体电效应的应用,最重要的就是6~9章对应的四种结构——pn结、肖特基结、MIS结构、异质结。重中之重是pn结和MIS结构,它们是信息时代的基石。
基于pn结的双极晶体管,是集成电路的滥觞,它的问世掀起了一场技术革命,让人类社会从工业时代进入了信息时代。
基于MIS结构的场效应晶体管,占今天所用晶体管的绝大部分(具体比例没查到,可能要高于99%)。你现在拿着的手机里,就有几十亿、上百亿个基于MIS结构的场效应晶体管。[1]
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第10章 半导体的光学性质和光电与发光现象
第11章 半导体的热电性质
第12章 半导体磁和压阻效应
第13章 非晶态半导体
第四部分,解决的是【半导体还有什么用】、【介绍特殊的半导体】这两个问题。
光、热、磁效应的研究方法,与电效应是相通的,也是从载流子、能带、温度、杂质这几个方面去研究。看看采取什么措施能调控这些性质,能做出什么有用的器件。
1~12章的内容都是基于半导体晶体,因为我们日常所用的绝大部分半导体,都是晶态半导体。但除此之外,还有一种特殊的半导体——非晶态半导体。
如果要对非晶态半导体进行研究,方法和1~12章是一样的,我们同样按以下顺序,解决非晶态半导体的问题即可:
【半导体是什么】
【半导体中有什么】
【如何调控载流子浓度】
【如何调控半导体电学性质】
【半导体有什么用(电效应)】
【半导体还有什么用(光热磁)】
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怎么样,现在对半导体物理学的框架有概念了吧?在接下来的学习过程中,一步步解决问题,就能学懂半导体物理了。加油!
怎样学好半导体物理?
武忠祥这个是在营销吗?
PS. 写干货好累啊,一不小心就到一两点了。真吃不消。少熬夜。休息一段时间。
参考文献:[1] 麒麟9000集成153亿晶体管
最好是读研,将来发展好。
1、微电子专业。
本专业是由芯片设计关系最密切的专业,毕业以后主要到集成电路制造厂家、集成电路设计中心以及通信和计算机等信息科学技术领域从事开发和研究工作,想以后从事芯片半导体相关的工作,微电子学专业是首选。
2、材料物理专业。
这个专业看似和芯片关系不大,其实它主要学习的课程有材料科学基础、材料力学、电工电子学、材料热力学、量子力学、材料测试与分析技术、固体物理,以及半导体材料与器件物理。而且最后两门课是本专业学习的重中之重,所以材料物理专业也是与芯片关系非常密切的专业。
3、集成电路专业。
集成电路说白了就是半导体芯片,像华为这样的大型公司,每年都要录用大量集成电路专业人才。
学习芯片相关专业的学校:
清华、复旦、北大这些学校的,但分数太高,对于大多数学生来讲,电子类专业最好的大学必然有西电和成电,这是两所以电子信息类专业为主的老牌大学,毕业生很容易进华为、中兴等名企。从学科上看,西电和成电的电子科学与技术学科都是国家一级重点建设学科。
从每年华为招聘的情况来看,这两所大学招聘的学生数量都是最多的。
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