南京大學微電子設計研究所隸屬於南大物理系國家重點學科“微電子學與固體電子學”和江蘇省光電信息功能材料重點實驗室。研究所成立於2003年，在旅美博士高明倫教授的代領下主要從事超大規模積體電路設計的研究和面向套用的晶片研發。現有師生40餘人，包括教師7名，兼職教授4名，研究生30餘名。研究所在國家自然科學基金、國家863計畫等資助下，主要從事超大規模積體電路設計基礎研究和套用研究。
基本介紹
- 中文名：南京大學微電子設計研究所
- 地理位置：南京
- 上級機關：南京大學
- 研究方向：微電子設計
研究領域,重點學科,學科方向,研究方向---半導體光電子科學與技術,研究方向---半導體納米結構與納電子學,研究方向---現代固體電子套用技術,合作交流,招生要求,
研究領域
研究所主要研究方向包括：
（1）片上多核處理器（MPSoC）設計方法及設計技術；
（2）面向高速通信的糾錯碼算法及其晶片結構；
（3）片上感測器設計；
▲ 超大規模積體電路（VLSI）的體系結構、設計方法學研究 NoC（Network on Chip,片上網路）、可重構SoC（System on a Chip，系統晶片）體結構及設計方法學。
▲ SoC－IP設計
面向信息家電和通訊類SoC，具有積體電路設計能力，擁有一批積體電路IP元件（自主智慧財產權電路模組）成果。
▲ 基於FPGA晶片的設計
根據套用需求完成相應的算法和電路設計，並基於FPGA晶片實現。
目前已經取得的晶片成果如下：
▲ 基於PCI的硬碟數據安全晶片
自主研發的PCI IP軟核成果獲得了2004年南京市科技計畫項目資助，成功套用於基於PCI的硬碟數據安全晶片中，且採用A/D匯流排再復用方法大大降低了晶片的成本，正在申請發明專利1項。作為板卡系統的核心，該晶片已經在全智慧型硬碟數據保護卡中套用，實現批量產業化，達到替代進口晶片的目的。
▲ 8位RISC微控制器（MCU）
該成果源自國家“九五”重點科技攻關項目，並獲得科技部創新基金的後續產業化資助。該晶片主要套用於家電中，如空調、洗衣機、彩電、冰櫃、VCD、DVD、電飯煲、微波爐和吸塵器等，完成電器的控制功能。
▲ 家電控制（多士爐）專用晶片
A0201C採用CMOS工藝，為多士爐提供低成本解決方案。支持麵包的加熱、單面烤、解凍三種工作方式的LED顯示功能，支持單面、雙面的加熱、烤制和解凍兩種工作方式。該晶片已實現小批量產。
重點學科
----微電子學與固體電子學
本學科的主幹學科是我國最早（1956年）設立的半導體學科之一。
1993年被國務院學位委員會批准為博士點。
1994年被評為江蘇省重點學科。
1998年設立"電子科學與技術"博士後流動站。
1999年設立長江計畫特聘教授崗。
2001年申報國家重點學科在"微電子學與固體電子學"學科評審中名列前茅，通信評議得票率達85%，在歷次江蘇省重點學科評估，包括"九五"總結性評估驗收中一直被評為優。
本學科長期致力於新一代信息光電技術研究，發展出五個富有活力的研究方向：
1. 半導體光電子科學與技術；
2. 半導體異質結構電子學；
3. 半導體納米結構與納電子學；
4. 現代固體電子套用技術；
5. 半導體光電器件產業化技術。
這些研究方向互相關聯，互相滲透，構成了涵蓋套用基礎、高技術和產業化技術研究，比較完整的信息光電技術研究開發體系。
先後承擔973、863、攀登、國防、國家自然科學基金重大、重點項目等科研任務，總經費逾三千萬元，取得一系列重大創新研究成果，96年來獲國家發明三等獎、國家科技進步三等獎、國家自然科學四等獎各1項，省部級科技進步獎11項，獲得/申請專利8項，發表論文600多篇（SCI論文300多篇，影響因子>3的57篇，EI論文200多篇）。
高層次青年人才隊伍是本學科的特色。本學科擁有結構合理，層次較高的學術梯隊，青年教師(45歲以下)占總數的67.2%，23人擁有博士學位，其中長江計畫特聘教授1人，國家傑出青年基金獲得者2人，教育部跨世紀人才2人，江蘇省333工程第二層次培養對象2人，國家863計畫專家組成員、國家自然科學基金學科評審專家組成員1人，國家973計畫項目專家組成員2人，6人為歸國博士，15人擁有海外博士後經歷。99年被評為省"優秀學科梯隊"。
1996年來累計培養博士生32名，博士生髮表SCI、EI論文達91篇，其中一篇被SCI他引近30次，一篇獲國際學術會議最佳論文獎。一人獲"全國優秀博士論文"獎，人才培養成果獲2000年江蘇省優秀教學成果一等獎。
本學科是我國最重要的信息光電高技術研究基地之一。七十年代就在國內首批研製出電荷耦合器件，九十年代初，創新發展快速加熱超低壓化學氣相澱積方法，研製出高質量鍺矽/矽應變層超晶格，在國內率先研製出多種器件，開創了我國鍺矽電子學研究領域。創新提出並研製出Ⅲ族氮化物壓電調製場效應電晶體，開闢了發展Ⅲ族氮化物電子器件的新途徑。利用雷射晶化及限制性結晶技術製備出分布均勻的納米矽量子點，是公認的製備矽納米量子點的五種方法之一，被國際上多個研究組跟進。
創新提出並研製出矽/鍺複合量子點結構及納米存儲器，提出的器件物理模型被國際上稱為"施模型"。
首次研製出矽上高亮度多孔碳化矽藍光發射材料，被貝爾實驗室著名專家認為"將在矽基發光二極體工業生產上有非常重要的套用"。
研製出先進微波隱身吸收材料，用於國防項目型號研製。
本學科一直高度重視高技術成果的轉化和套用，特別是通過轉化發揮對江蘇省內相關產業科技進步與升級改造的帶動作用。
早在"六五"、"七五"期間，本學科就承擔了江蘇省重大科技攻關項目，直接參與江蘇半導體生產企業技術改造，為常州半導體廠開發的"變頻C-V/G-V線上測試系統"在MOS生產線上長期使用，研究成果轉化南京半導體器件總廠合作生產的DLTS譜儀，填補了國內空白，創造直接經濟效益，還大大促進了國內半導體深能級領域的研究工作，並榮獲國家發明獎。目前，由本學科研究成果延伸或本學科為主參與，在江蘇地區執行的高技術轉化項目繼續保持蓬勃的發展勢頭。
南京大學擁有優良的信息光電技術研究基礎。"985"和" 211"工程在本學科及相關學科共投入科學研究基礎設施經費4000多萬元，建設了一大批專用和共用設備。目前僅"微電子學與固體電子學"學科就擁有15萬元以上的大型儀器設備19台（套），學校另已著手建設高水平的"南京大學微加工中心"，將擁有大批信息光電器件研製設備。
學科方向
研究方向---半導體光電子科學與技術
學術帶頭人（姓名：張榮，教授人數：6，副教授人數：3，有博士學位人數：6）。
目前本方向人員所做工作的主要內容、特色和可能取得的突破：
光電子技術是當前信息技術的重要發展方向，將帶來信息領域一場新的技術革命。
半導體光電子學是光電子技術與微電子技術互相滲透、交叉而形成的前沿方向。
主要內容：
1．寬禁帶半導體光電子學寬禁帶半導體是研製短波長光電子器件，特別是目前套用上急需的短波長發光器件的優選材料，寬禁帶半導體光電子學是當前世界各國競相發展的戰略制高點和學科生長點。著重研究寬禁帶半導體光電子材料（GaN基、ZnO基）技術，特別是多量子阱材料製備技術、摻雜技術、能帶工程技術和極化控制技術，及大尺寸低位錯密度自支撐GaN襯底技術；研究開發ZnO基雷射器材料與器件技術，研製低閾值電流密度ZnO基藍光雷射器；研究開發Ⅲ族氮化物雷射器材料與器件技術，研製長壽命Ⅲ族氮化物藍紫光雷射器。
2．矽基納米光電子集成技術以發展矽基納米光電子集成技術為目標，系統開展其關鍵材料(矽基發光材料)、關鍵器件結構單元(矽基納米結構)和關鍵工藝技術(特別是自組裝技術)等研究，提出功能集成新概念、新原理和新技術；設計具有量子尺寸效應的的納米功能材料結構單元，利用這種效應實現信息處理功能，研製器件；在此基礎上，利用多種信息載體、複雜材料結構和高度精密集成工藝，將材料的基本物理性質和器件的基本功能要求結合起來，直接進行功能設計，實現矽基納米光電子功能集成。
3．二元微光學元件技術設計和最佳化二元微圖形，採用IC微細加工技術製造微光學器件，構成新型光系統，為光處理與傳輸進行相關的技術準備，對傳統光學實現微型化、陣列化、集成化及經濟化。用IC工藝製作表面亞波長結構，如二元透鏡陣列、二維光柵、二元光學分束器等；進行相關的計算全息、圖象的變形研究，研製計算全息掃描器，圖象微分濾波器，多通道頻譜分析濾波器，開發無透鏡相關識別系統、相干光識別系統、非相干光識別系統。
對多種光互連技術進行深入的研究，包括PS光互連、CLOS光互連、蝶型光互連等。
本研究方向特色：本研究方向重點研究與光信息存儲、顯示及處理有關的關鍵半導體光電子材料及器件技術，特別是短波長光電子材料與光發射器件技術、矽基光電子集成技術和微光學元件技術。
可能取得的突破：
1．大尺寸低位錯密度自支撐GaN襯底材料；
2．長壽命Ⅲ族氮化物藍紫光雷射器；
3．低閾值電流密度ZnO基藍光雷射器；
4．高效、均勻的納米尺度的矽基發光材料；
5．高性能二元光學透鏡陣列、二維光柵和二元光學分束器。（2）研究方向---半導體異質結構電子學
（學術帶頭人姓名：鄭有炓，教授人數：4， 副教授人數：5 ，有博士學位人數：6）
目前本方向人員所做工作的主要內容、特色和可能取得的突破：
本方向主要從事以半導體異質結構為基礎的新型半導體光電器件的研究和開發。半導體異質結構是當代高速微電子學和光電子學的重要基本結構，是新世紀信息光電技術領域的一種核心技術。以半導體異質結構為基礎的新型半導體光電器件在信息， 通訊，自動控制，航空航天，國防等領域具有許多重要套用，與我國，以及江蘇省飛速發展的高科技產業緊密相關。
本方向主要研究內容：
1.矽基鍺矽異質結構材料與器件。矽基鍺矽異質結構是發展矽基射頻集成器件和晶片系統的關鍵技術，也是實現矽基光電子集成的重要途徑。本項內容主要研究新型矽基鍺矽異質結構材料的超低壓化學氣相澱積（VLP-CVD）製備科學與技術，設計、研製新型鍺矽異質結構光電器件，包括矽基鍺矽（碳）異質結雙極型電晶體，紅外探測器和量子結構發光器件。
2.寬禁帶半導體材料與器件。寬禁帶半導體材料與器件在光存儲、光顯示、紫外探測和高溫/高功率微波電子技術中占有重要地位，是當前國際研究熱點。本項內容主要研究Ⅲ族氮化物金屬有機化學氣相澱積（MOCVD）材料生長和器件製備的科學與技術，包括製備用於短波長半導體雷射器和高功率微波電子器件的異質結構，量子阱材料，設計、研製Ⅲ族氮化物高溫、高功率微波器件，紫外光電探測器等微電子和光電子器件。
主要特色：
（1）以發展矽基射頻集成和光電子集成為主要目標，通過矽能帶工程設計、剪裁材料的光、電物理性質，開發具有新功能的新型結構材料與器件。
（2）發展Ⅲ族氮化物壓電調製能帶工程，研製新型Ⅲ族氮化物微波功率器件；
（3）結合Ⅲ族氮化物、ZnO和SiC多種寬禁帶半導體的結構和物性優點，發展混合寬禁帶半導體異質結構材料與器件。
可能取得的突破：
（1）高質量矽基鍺矽碳異質結構材料和高性能矽基鍺矽碳紅外探測器；
（2）國防、航天等行業急需的高性能Ⅲ族氮化物高溫、高功率微波電子器件；
（3）高性能Ⅲ族氮化物紫外光電探測器。
研究方向---半導體納米結構與納電子學
（學術帶頭人姓名：陳坤基，教授人數：4，副教授人數：4，有博士學位人數：5） 目前本方向人員所做工作的主要內容、特色和可能取得的突破： 隨著信息技術的高速發展，半導體器件的尺度正從亞微米向納米級發展，發生著從三維向低維納米量子體系的深刻變革，傳統的微電子學的研究內涵正向著納電子學延伸。本方向的研究著眼於發展具有自主創新智慧財產權的半導體納米結構的製備技術並探索和研究半導體納電子器件的新結構、新原理及器件特性，同時與江蘇省微電子產業緊密結合，共同發展，為江蘇省在納電子與納光電子領域在全國站有一席之地作出貢獻。 主要內容：
1．半導體納米量子結構材料與物性 利用所發明的"雷射誘導多層膜結構中限制晶化原理"等自組裝技術製備有序、可控、高密度的納米矽、鍺矽材料；研究納米晶粒的界面態性質，探索以鈍化界面缺陷態為目標的低溫超薄氧化技術；由化學合成法製備理想的半導體膠體量子點及異質量子阱量子點結構，實驗研究新型低維結構中的電子行態，及納米開關效應及電子、光子調製效應。
2．納米電子器件及納米信息技術結合微電子工藝及納米加工技術，製作與發展適用於未來信息處理技術的極低功耗、超高密度、超高頻率的納米器件，包括單電子荷電態邏輯和存儲結構及隧道共振電晶體，研究可集成的器件結構和工作模式；研究MOSFET器件在縮小尺寸的物理和技術問題，包括可靠性和電介質材料研究；研究半導體納米結構中的量子電子和經典電子行態，及在新型器件中的套用。
3．納米電子學信息處理基於納米電子學基礎，研究納米尺度下電子器件的工作原理及相應的模型、模擬和分析檢測方法。基於納米電子系統的電子輸運理論，研究超高密度集成的納米器件間互連和信號傳輸的模型和模擬方法；基於神經網路計算和量子計算方法，研究超高密度集成的單電子器件的信號加工方法。
本研究方向特色：
1．積極利用微電子技術方法和成果，探索發展與IC相兼容的可集成的新結構、新工作模式的納米器件。特別是選擇從原理上有鮮明特色、已有初步進展、有望集成的矽基納米器件作為深入研究的重點。本方向在國內較早開展了矽基納米材料和器件的研究，並已取得了重要進展。
2．充分利用納米材料的特點，結合原有的工作基礎和新的方法，研製工藝簡單且與微電子相兼容而性能優異並有自己的智慧財產權特色的納米量子結構材料。
可能取得的突破：
1． 製備出能用於半導體光、電納米器件的可控納米結構薄膜材料；
2． 研製出超低功耗的納米存儲器件；
3． 高性能的納米矽異質結電晶體；
4． 納米功能材料、結構和器件特性的理論計算，相應的物理模型和模擬方法。
研究方向---現代固體電子套用技術
（學術帶頭人姓名：陸懷先，教授人數：2 ，副教授人數：6 ，有博士學位人數：2）
目前本方向人員所做工作的主要內容、特色和可能取得的突破：
固體電子套用技術是直接面向套用的固體電子技術，是連線當代微電子學與固體電子學和前沿套用領域的橋樑，與國民經濟和國防建設有密不可分的聯繫。
主要研究內容包括：
1. 半導體電子材料技術研究微電子與固體電子材料生長新方法，研究開發新型材料生長系統及相關控制技術。本學科創新發展的快速加熱超低壓化學氣相澱積新型原子級外延方法及系統在國內外獨具特色，擁有智慧財產權；運用該方法及系統研發國防急需的Si微波功率器件用低溫外延Si材料；利用高能電子束對半導體材料和器件輻照，實現對半導體材料和器件改性，開發新型材料，改善器件性能，本學科的半導體材料和器件電子輻照技術在國內領先，開發的電子輻照矽開關二極體技術成功地在企業轉化，創造了直接經濟效益和社會效益。
2。智慧型化電子技術與系統將智慧型化技術套用於多種檢測領域，重點進行虛擬儀器設計開發、控制軟體開發，加強微處理器、單片機的技術套用，特別在基因診斷與識別等生物醫學方面的套用；以現代電子控制技術、新型固體器件、計算機技術為依託，探索新一代的電子監控系統的實現方式；對信號處理技術、圖形圖象處理技術、信號傳輸技術等展開全面的研究並套用在實際系統設計中。
3。新型特種電子器件與技術研發高磁場靈敏度磁電阻材料和磁電阻效應強電器件，開發開關速度達微秒級的固態磁控開關、電流靈敏度優於150毫安的固態電流繼電器；研發先進的脈衝磁化技術，研製出的MC-C型脈衝充磁儀產品在國內已有很大的市場占有率；
4。室溫磁製冷材料與系統技術研發新型磁製冷工質，研製室溫磁製冷冰櫃和其它製冷系統。本項研究目前國內領先。
研究特色：
（1）成功地將快速加熱技術引入微電子與固體電子薄膜材料生長領域，實現原子級外延。
（2）直接面向套用領域和用戶，研究開發用戶現實需要的新技術、新產品，研發經費超過1200萬元。
可能取得的主要突破：
（1）寬頻輕質複合電磁波吸收材料性能的突破和產業化；
（2）基因信息的智慧型識別；
（3）高效室溫磁製冷冰櫃。
合作交流
本學科已與十餘所國際著名學府建立長期穩定合作關係，與韓國漢城大學聯合承擔韓國政府國際招標研究項目，本學科獲科研經費10萬美元。
今年開始與香港理工大學合作承擔了國家自然科學基金與香港研究資助局聯合研究項目，本學科獲得研究經費40萬元。
1996年來先後派出留學進修人員15人次（全部按期回國），主辦國際會議一次，參辦國際會議多次，先後邀請20餘位國際著名半導體科學家來校講學，10餘位國際著名專家應聘為名譽和兼職教授，同時本學科教師赴境外講學40餘人次，有力地促進了學科建設。
招生要求
（1）要求學生具有相關專業的本科背景，以電子、計算機、物理等專業為佳。
（2）要求學生本科階段成績優秀，以成績在本專業前1/3為佳，免試研究生優先。
（3）要求學生具有獨立的科研能力，以在本科階段參與科研項目或者發表科技論文者優先。
（4）有碩博連讀意向的研究生優先。
碩士入學考試科目：
①101政治②201英語一或202俄語或203日語③301數學一④802普通物理一（含力學、熱學、光學、電磁學），複試：半導體物理。
博士入學考試科目：
①1101英語②2247半導體物理與器件③3357固體物理④3361材料物理⑤3366電子電路⑥3367積體電路原理與設計⑦3369磁性物理⑧3370光電子技術。
