寫在前面

“預(yù)計(jì)到2020年，國際上微電子技術(shù)水平將發(fā)展到14納米，我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，核心技術(shù)是買不到的，必須靠我們自己，只是一代又一代的引進(jìn)新的生產(chǎn)能力是趕不上世界先進(jìn)水平的。我們研究人員要爭口氣，否則發(fā)達(dá)國家在核心技術(shù)方面總是要卡我們的脖子?！?/p>

——《論中國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展》

今天我們主要介紹“電子科學(xué)與技術(shù)”、“微電子科學(xué)與工程”和“光電信息科學(xué)與工程”三個(gè)電子信息類專業(yè)。

上一講我們提到，電子信息類專業(yè)的研究可以分為“電子”、“信息”和“通信”三大領(lǐng)域。

電子研究的方向?qū)儆谟布I(lǐng)域，也就是集成電路；

信息研究的方向?qū)儆谲浖I(lǐng)域，即是研究信息在集成電路中的存儲(chǔ)、復(fù)制和傳輸；

而信號(hào)在不同設(shè)備之間的傳輸過程則稱為通信過程。

電子科學(xué)與技術(shù)和微電子科學(xué)與工程，這兩個(gè)專業(yè)就是專門研究“電子”硬件領(lǐng)域的兩個(gè)專業(yè)。所謂的微電子，指的就是通過技術(shù)手段讓電子元件具有體積小、工作速度快、可靠性高的特點(diǎn)。

讓電子產(chǎn)品更加便攜、節(jié)省空間，計(jì)算速度更快，也是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究的方向。因此，電子科學(xué)與技術(shù)和微電子科學(xué)與工程基本來說算是同一個(gè)專業(yè)。

這兩個(gè)專業(yè)對(duì)于通信信息領(lǐng)域的課程也都有學(xué)習(xí)。但與其它五個(gè)專業(yè)不同的是，它們會(huì)更加專注于電子硬件方面的研究。

我們?cè)谛W(xué)二年級(jí)科學(xué)課就學(xué)過，半導(dǎo)體器件用的半導(dǎo)體材料指的是硅、鍺等材料。由于半導(dǎo)體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)電體與絕緣體之間，利用這一性能，可以產(chǎn)生、接受、變換、放大信號(hào)，用于制作電子元件中的整流器、振蕩器、放大器等電子元件。

可以說半導(dǎo)體為整個(gè)電子電路提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。在電子硬件領(lǐng)域的專業(yè)，研究半導(dǎo)體幾乎是必修課。因此我們還會(huì)學(xué)習(xí)關(guān)于電子器件原材料的有關(guān)知識(shí)，比如說半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體材料。

半導(dǎo)體物理這門課程的任務(wù)就是揭示和研究半導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)，從微觀的角度解釋發(fā)生在半導(dǎo)體內(nèi)部的宏觀物理現(xiàn)象，重點(diǎn)在于半導(dǎo)體內(nèi)的電子狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

半導(dǎo)體材料是一門介紹各種半導(dǎo)體材料性質(zhì)、制備的基本原理與相關(guān)工藝的課程。難點(diǎn)在于半導(dǎo)體材料的制備原理的理解。

然而半導(dǎo)體還不是能夠直接面向市場(chǎng)的產(chǎn)品。在這半導(dǎo)體的基礎(chǔ)這兩個(gè)專業(yè)還會(huì)學(xué)習(xí)電子封裝原理、電子器件等課程。這些課程是讓學(xué)生學(xué)會(huì)能夠制作一個(gè)擁有具體功能的電子產(chǎn)品。

電子封裝原理介紹的是打包集成電路的技術(shù)。封裝也可以說是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件建立連接。

電子器件的研究對(duì)象就是各種電子材料，重點(diǎn)是理解電子在各種材料中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并運(yùn)用相關(guān)原理解決實(shí)際工程中出現(xiàn)的問題。這門課程更像是一門電學(xué)和化學(xué)的交叉課程。

中國電子市場(chǎng)非常龐大，因此電子專業(yè)應(yīng)用和就業(yè)方向也非常的廣。例如華為、小米、步步高等手機(jī)廠商，世界排名第一的無人機(jī)公司大疆創(chuàng)新科技有限公司，還有AOC等顯示器制造廠商都需要大量研究電子硬件的人才。

下面是我們要提到的第三個(gè)專業(yè)光電信息科學(xué)與工程。

光的本質(zhì)是一種電磁波，學(xué)過高中物理我們知道，電磁感應(yīng)現(xiàn)象描述了變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間中波動(dòng)就形成了電磁波。所以在國外把光學(xué)工程專業(yè)放在電機(jī)工程（electrical engineering，EE）的下設(shè)眾多方向之一。

研究光的本身，就是在研究電磁波?？梢姽獾念l率在紅光頻率與紫光頻率之間，我們遙控器所使用的則是紅外線。我們手機(jī)用到的2.4GHZ頻段的電磁波，以及5G技術(shù)使用的5GHZ頻段的電磁波。這些都屬于電磁波的一種。

但是，光電信息與工程其實(shí)本身是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科。光學(xué)屬于物理學(xué)四大研究方向力熱電光當(dāng)中的光學(xué)，按道理來說本身應(yīng)該屬于物理學(xué)院的理學(xué)學(xué)科。

之所以后來很多學(xué)校把這個(gè)專業(yè)分配到電信這一類工學(xué)學(xué)科的底下，是因?yàn)殡姶挪ㄔ诠I(yè)上的應(yīng)用，占了通信市場(chǎng)很大一部分份額。

除此之外，光學(xué)工程其實(shí)還有很多其它的研究領(lǐng)域。例如傳統(tǒng)物理光學(xué)研究人眼可見光的光學(xué)應(yīng)用，具體的應(yīng)用例如相機(jī)鏡頭和一些實(shí)驗(yàn)精密測(cè)量儀器。

另外，以上說的都是光作為電磁波的波動(dòng)性，由于光的波粒二象性，光作為粒子性的一部分應(yīng)用就是激光。在工業(yè)上激光可以輕易的切割厘米厚的鋼板。但是因?yàn)槭褂玫某杀咎?，可替代產(chǎn)品太多，比如使用低成本的高壓水槍，確實(shí)沒有必要麻煩激光動(dòng)手。所以光學(xué)的其它應(yīng)用都基本停留在學(xué)術(shù)的層面。

大學(xué)最初目的是單純?yōu)榱搜芯孔匀豢茖W(xué)或者人文社科，本質(zhì)是為了探索未知的世界而做研究。但是現(xiàn)在大學(xué)為了滿足市場(chǎng)分工的需求，開始融入大量職業(yè)教育的思維和培養(yǎng)方式，就業(yè)和薪酬成為了大學(xué)學(xué)生討論的主流。

雖然同學(xué)們讀的是本科大學(xué)，但實(shí)際上除了幾門公共課外，與國外的職業(yè)學(xué)校大同小異，這就是為什么如今的大學(xué)變成了“技?！?，光學(xué)變成了光電信息，沒有產(chǎn)生效益，或者產(chǎn)生效益較少的自然科學(xué)研究的人也就相對(duì)較少。

選擇光學(xué)需要花很多精力學(xué)習(xí)一些市場(chǎng)上應(yīng)用不是很廣泛的知識(shí)。如果為了就業(yè)考慮還是在通信領(lǐng)域多多學(xué)習(xí)早做打算。

要點(diǎn)總結(jié)：

1.電子科學(xué)與技術(shù)和微電子科學(xué)與工程是兩個(gè)專門研究電子硬件的專業(yè)。學(xué)習(xí)除了電信類專業(yè)的基礎(chǔ)課程之外，主要學(xué)習(xí)電路元件的材料學(xué)、電路元件的制作和電子物理學(xué)；

2.光電信息科學(xué)與工程是研究電磁波的物理特性的一門專業(yè)。光作為一種電磁波，研究光就是研究電磁波本身。電磁波是無線通信的主要手段，無線通信則是當(dāng)下熱門的行業(yè)；

3.電子二級(jí)專業(yè)之間有很多交叉的部分，本科的所謂專業(yè)劃分是在電子基礎(chǔ)課上多學(xué)了一些不同的專業(yè)課，在企業(yè)招聘的過程中基本一視同仁。