電子科學與技術解析

1、0809 電子科學與技術一級學科博士、碩士學位基本要求第一部分 學科概況和發(fā)展趨勢電子科學與技術的研究對象是電子運動規(guī)律、 電磁場與波、 電子 和光電子材料與器件、 電子線路及其系統。 關注的核心內容是微粒子 （例如：電子和光子）的運動規(guī)律及其傳播載體（即器件集成與線路 構造）和方式（即電磁場與電磁波），以及包括信息領域以及其他相 關領域的各種應用問題。 從微觀視角研究微粒子運動及其產生的場和 波，為信息的獲取表征、計算、傳播、存儲提供了電子化手段，為電 子能量傳播提供了新途徑， 使得人類進入電子信息時代， 也使得電子 科學與技術成為了現代各類科學技術的重要基礎。自歐姆定律（ 1827年）和克

2、希荷夫定律（ 1845年）奠定電路分析 與計算理論重要基礎，以及麥克斯韋（ 1864 年）在安培、法拉第實 驗基礎上創(chuàng)立電磁場理論體系以來， 電子科學與技術學科的發(fā)展已有 近二百年的歷史， 一直沿著以電路為代表的“路”和以電磁場為代表 的“場”兩條路線發(fā)展。 其研究方向可以概括為： 以粒子與波的運動 規(guī)律為基礎， 探索電磁場與波及其與物質相互作用機理； 以新型電子 材料和集成器件為依托， 構建電子系統， 實現電子能量與信息的存儲 和傳播。由于新型電磁材料、 集成電路新技術、 光量子與納米新技術的不 斷涌現，電路集成度按摩爾定律的持續(xù)、高速提升，大大推動了以計 算機、通信和自動控制為核心的電子信

3、息技術的發(fā)展。在此基礎上， 微電子機械（ MEM）S 和微納結構器件的發(fā)展，以及光電子器件與芯片 制造技術功能和規(guī)模的革命性進展， 又一次推動了新的技術革命。 以 電子科學與技術為基礎的電子系統和光電子系統正在向高速化、 綠色 化、集成化、數字化、網絡化、智能化方向發(fā)展。第二部分 博士學位的基本要求一、獲本學科博士學位應掌握的基本知識及結構1微粒子基本運動規(guī)律 電子、光子、介子等微粒子的交換實現了物質核子間的強相互作 用，它們是產生和傳遞電磁相互作用的基本粒子， 是電磁輻射的載體， 也是電磁相互作用的媒介子，更是物質強相互作用的結果。了解、掌 握和研究這些物質微粒子的運動規(guī)律，對電子學者認知電

4、子微世界， 建立電子科學與技術學科的知識體系具有重要的基礎性意義。2電磁場與電磁波 物質間的庫倫相互作用會產生電場和磁場， 電與磁是物質的一體 兩面：運動的電子形成磁場， 而變動的磁場則會在導電介質中產生電 流。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的電磁場， 而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波。 電磁波是本學科的主要 研究對象，居本學科中心地位。自從麥克斯韋（ 1864 年）創(chuàng)立了電 磁場理論體系以及赫茲采用實驗證實了電磁波的客觀存在以后， 電磁 場與電磁波就成為了本學科的知識體系中一個重要的基礎理論。3量子電子學 電磁場與物質相互作用是電磁相互作用的一種基本形式， 它主要 通過

5、電磁波與物質中的原子、 離子或分子相互作用， 引起束縛電子的 各種軌道躍遷或原子核自旋的躍遷， 并產生受激輻射、 自發(fā)輻射等各 種電磁輻射。利用電磁場與物質相互作用的量子操控，形成了激光、 原子鐘、核磁共振儀等器件或儀器， 并產生了專門從事激光、 原子鐘、 核磁共振的研究領域量子電子學。目前，激光、原子鐘、核磁共振 成像已經成為光通信、光電技術、衛(wèi)星全球定位與導航、生物電子等 方面的核心技術。 量子電子學已成為本學科的知識體系中一個重要組 成部分。4電磁材料、光電材料與電子器件、光電器件 物質內部的電子運動和自旋會產生一定大小的磁場， 因而一切物 質都具有磁性，所以電與磁性是物質的基本屬性。但

6、實際上，各種物 質的微觀結構是有差異的， 這種差異性的直接表現就是物質磁性的差 異。分析或構造物質的微結構從而發(fā)現或形成可以受控的電磁材料， 以便產生可控可變的電場和磁場或電流， 從而獲得可以構成電子器件 的基礎。而電子器件是表達、 計算、存儲電子信號的基本和基礎單元。 電磁材料是構造新型電子器件的基礎。 電磁材料和電子器件的知識是 從事電子科學與技術理論研究以及應用研究所必需的。5光子學技術 在物質內部，電子的躍遷產生（或吸收）光子，電子和光子的相 互作用及相關能量轉換過程也是物質的基本屬性。 但是各種物質中電 子和光子的相互作用是有差異的， 利用這種差異可以構成對光子性能 進行各種控制的光

7、電器件， 實現光子對信息和能量的承載與傳輸的功 能，以及光伏能量轉換功能。在目前的信息時代和能源短缺時代，光 子已成為信息和能量的重要載體， 了解物質的光電特性和光電 （光伏） 器件的知識也是從事電子科學與技術理論研究以及應用研究所必需 的。1960年誕生的激光是電子科學技術發(fā)展史上的一個重要里程碑， 標志著現代光電子技術與光子學技術的開始。 激光將信息的產生、 傳 輸、存儲和探測，從無線電、微波波段拓展到光波段，使信息技術發(fā) 生了革命性變化。 激光與光纖的結合所形成的高速、 大容量的全球光 纖通信系統（包括互聯網）很好地滿足了信息化社會發(fā)展的需求。高 相干亮度的激光為光與物質相互作用的研究提

8、供了極為有效的新工 具。激光所提供的極高功率密度與能量密度、 極短的光脈沖（10-17 秒）、 極精細的光束等，可創(chuàng)造出極端的物理條件：極高的溫度、極高的壓 強、極低的溫度和極精密的刻畫與加工，使光子技術在信息、能源、 材料、航天航空、生命科學與環(huán)境科學以及國防軍事等領域中得到廣 泛應用。了解物質的光電特性和光電器件的知識是從事電子科學與技 術理論研究以及應用研究所必需的。6電路與電子系統 場與路是電子運動規(guī)律傳播的兩種基本形式。 由電子器件用導線 按一定的方式連接起來， 為電荷流動提供路徑是電子線路或網絡的基 本形式。 而由若干個相互連接、 相互作用的基本電路組成的具有特定 功能的電路整體稱

9、為電子系統。 各種連接的電子線路形成了功能豐富 的電子系統，實現人們對電信號信息的處理。從本學科興起至今，電 路和電子系統一直都是本學科研究的核心， 也是本學科的知識最終呈 現應用功能的具體載體。7微電子與器件集成技術 微電子技術是以集成電路技術為代表， 通過設計、 制造和使用微 小型電子元器件和電路， 把電路和器件小型化和集成化， 實現新型功 能電子系統的技術。 由于集成電路的發(fā)明， 推生出以微處理器為代表 的各種功能強大的芯片和電子設備，使得人們能夠高速處理海量信息，從而推動人類信息社會網絡化、高速化、海量化。微電子技術是 電子信息技術的核心技術和戰(zhàn)略性技術，是信息社會的基石。8信號與信息

10、理論 信息普遍存在于自然界和人類社會活動中， 是“物質和能量及其 自身信息與其屬性的標識、 表現”。 它的表現形式遠遠比物質和 能量復雜，但又遠比他們簡單。信息是客觀世界不可或缺的重要資源。 隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步， 人類對信息的認識和利用日趨深 入和廣泛， 信息資源的地位與作用日益凸顯， 信息已成為社會發(fā)展中 的一個主導因素。 而信號是信息的載體。 電子信號是目前最佳承載信 息的方式，利用電子信號的受控計算、傳播和表達，可以使得人們能 夠高速海量獲取、 傳播和存儲信息。 電子科學與技術的重點服務對象 是信息領域。信號與信息理論是本學科不可或缺的知識體系。博士生應具有上述本學科包含的物

11、理電子學、電磁場與電磁波、 電子材料、光電材料與器件、集成電路、信號與信息、電路與系統等 方面廣泛的理論和背景知識，對所研究的具體領域方向有全面的掌 握；能夠清楚了解本學科主要發(fā)展趨勢。二、獲本學科博士學位應具備的基本素質1學術素養(yǎng)電子科學與技術的研究意義在于發(fā)現、 描述和解釋物質微粒子的 運動規(guī)律、 電磁場傳播方式和途徑、 新型光電磁材料以及物質相互作 用的機理， 形成電子科學與技術基礎理論， 并應用此理論和光電磁材 料發(fā)明和制造小型化、集成化的光或電子器件，構建電子系統，實現 對多種海量信息的表達、計算、存儲和傳播，以推動信息社會飛速發(fā) 展。博士生應對本學科問題具有濃厚興趣， 以豐富電子學

12、知識和提升 電子科學與技術發(fā)展水平的精神來學習和研究電子科學與技術。 電子 科學與技術知識體系涉及面廣，除了與許多學科如數學、物理學、光 學工程、計算機科學與技術、信息與通信工程等學科具有交叉性，其 內部的知識板塊也相互交叉， 因此。要求博士生必須掌握相關學科知 識，尤其是在與自己主攻方向聯系密切的學科上， 應該具備較為深入 的知識。這是衡量博士生學術潛力的主要因素之一。此外，扎實的數 理基礎和建模能力也是博士生學術素養(yǎng)的重要構成因素。當今，電子科學與技術學術研究在很大程度上是在團隊合作的基 礎上進行，包括問題調查，研究計劃制定、建模方法和仿真、實驗方 案和實驗分析、分析與綜合技術路線的實施等

13、。因此，博士生應具備 良好的團隊合作精神，尊重他人的學術思想和研究方法與成果。具體的學術素質包括：（1）熱愛祖國，具有良好的職業(yè)道德和敬 業(yè)精神，具有高度的事業(yè)心和責任感，積極為社會現代化建設服務；（2）崇尚科學的獻身精神、創(chuàng)新精神和開放精神，掌握本學科堅實、 寬廣的基礎理論和系統、深入的專業(yè)知識；掌握本學科相關的知識； 具有獨立從事科學研究的能力； （3）對電子科學與技術學科研究有興 趣，系統掌握該學科的基礎理論知識， 具有良好的電子技術領域的實 踐能力；（4）至少掌握一門外國語，具有熟練的外文閱讀能力，良好 的寫作能力和一定的聽說能力， 能夠以外語為工具， 熟練地進行科學 研究和學術交流。

14、2學術道德（1）追求求實的科學精神，恪守學術道德規(guī)范，崇尚學術誠信；（2）嚴格遵守國家有關法律、法規(guī)及學術規(guī)范，遵守國際學術 規(guī)范和慣例；（ 3）尊重他人的知識產權， 遵循具有學術貢獻的學術署名原則， 杜絕抄襲與剽竊、偽造與篡改等學術不端行為；（4）嚴格執(zhí)行國家及單位的保密制度，杜絕泄密事件發(fā)生。三、獲本學科博士學位應具備的基本學術能力1獲取知識能力（1）博士生應具備電子類文獻的搜集和整理能力，能廣泛地批 判性地閱讀文獻和電子科學與技術領域中的部分原始論文， 能夠從本 學科國際主要刊物中掌握本學科的前沿動態(tài)， 具有良好的互聯網信息 搜索能力；（2）博士生應掌握電子科學與技術的核心知識架構體系，

15、應能 了解電子科學與技術前沿和熱點的知識動向，明晰待解決問題的實 質，探究知識的前因后果；（3）博士生應能根據電子科學與技術的核心理論，針對待研究 對象本質，選擇或提出合理的研究方法；（ 4）博士生的獲取知識能力可以通過其對電子科學與技術文獻 綜述的答辯做出評價。2學術鑒別能力（ 1）博士生應在廣泛分析本學科文獻的基礎之上，通過嚴格的 理論分析、 嚴密的邏輯推理和嚴實的實驗驗證， 對所探究領域中的研 究問題、研究過程及已有的成果具有價值判斷和水平高低的鑒別能 力；（2）博士生通過回應導師提出的學術問題，對文獻及學術報告 會中出現的問題進行分析， 以及起草問題的研究方案， 并對它們進行 答辯，以

16、學習、提升和考核學術鑒別能力。3科學研究能力 科學研究能力主要表現在提出問題和解決問題的能力。 提出問題 的能力主要表現在： 對研究的問題具有濃厚興趣， 有質疑問題和學術 權威的勇氣， 能對已有研究進行合理的評判； 能夠在導師的指導下提 出本學科研究領域內有價值的研究問題； 提出的問題符合學科發(fā)展的 內在要求和社會經濟發(fā)展的實際需要； 問題有解決的可能性。 解決問 題的能力表現在： 能夠制定技術路線， 能夠對問題進行良好的觀察和 分析問題。針對研究問題，進行理論推導分析， 設計實驗和通過組織、 協調和自身的實踐操作驗證研究方法和研究結果。指導委員會通過綜合性的口頭測驗，定期聽取博士生的學術報

17、告，對其所寫的書面文獻綜述報告進行口頭答辯， 以及發(fā)表的學術論 文和博士論文等考核博士生的科學研究能力。4學術創(chuàng)新能力 （1）博士生應對本學科的研究對象開展創(chuàng)新性思考，應具備必 要的本學科前沿知識和為開展研究所必要的跨學科的背景知識；（2）掌握本學科的理論分析和實驗驗證相結合的研究方法，取 得發(fā)現研究對象演變機理、 提出創(chuàng)新分析研究對象的理論方法、 發(fā)明 解決研究對象問題的實用技術原理的學術成果；（3）發(fā)現微粒子及波的新的運動規(guī)律及新的電子、電磁、光電 材料，揭示物質的電子、 電磁、光電作用機理， 發(fā)明新的電子、 電磁、 光電（光伏）器件和電子系統，提出解決電子科學中問題的新方法， 設計新的方

18、案；（4）博士生應以學術論文、授權專利、軟件著作權和學術專著 等研究成果水平來衡量其學術創(chuàng)新能力5學術交流能力（ 1）博士生應能充分利用現代多媒體信息技術， 以中文和外文、 書面和口頭等多種表達方式，與同行或公眾進行正確流暢的學術交 流，表達學術思想和展示學術成果；（ 2）通過學術報告、成果展示、學術論文、總結報告、研究基 金申請等多種形式來鍛煉和提升學術交流能力。6. 其他能力（ 1）具有國際視野和國際競爭能力， 能夠放眼國際研究問題； （2）應了解社會文化，知曉本國歷史和國外主流文化思想；（3）應具有一定的社會生活閱歷，對社會有責任感。四、學位論文基本要求1選題與綜述的要求博士學位論文的選

19、題應與電子科學與技術學科的前沿研究相關 或來自與學科有關的國防建設和國民經濟中的重大技術問題。 一般應 以電子科學技術發(fā)展中的重要理論問題、 國際前沿、 國內行業(yè)技術需 求和高新技術問題為背景， 同時鼓勵具有前沿性和開拓意義的博士學 位論文選題， 支持創(chuàng)新性學術思想， 尤其鼓勵博士生選擇具有一定風 險性的學科前沿領域課題。根據研究需要，綜述需要閱讀大量的國內外文獻進行學術研究命 題，其中最近 3-5 年內的文獻占一半以上， 權威文獻至少占 30%以上； 技術發(fā)展研究命題， （有條件的）進行文獻查新，文獻中專利文獻需 要有一定比例，其中包括國外專利文獻。綜述應包括至少如下幾部分：（ 1）研究問題

20、在科學中的地位與 作用；（ 2）研究問題的科學意義或對學科發(fā)展的意義； （3）研究問題的歷史沿革或提出背景； （4）研究問題的階段性進展或已有基礎；（5）尚未解決的問題及其原因或瓶頸； （6）研究的思路、目標以及 主要的關鍵科學或技術問題，技術路徑和簡要技術路線等。2規(guī)范性要求本學科的博士學位論文要求主要有：（ 1）學位論文應具有重要的學術意義或實用價值。論文應表明 作者具有獨立從事科學研究工作的能力， 在科學或專門技術上做出創(chuàng) 造性的成果，并反映作者在本學科上掌握了堅實寬廣的基礎理論和系 統深入的專門知識。（2）選題、開題的必要條件：應修滿培養(yǎng)計劃規(guī)定的學分和遞 交數篇文獻閱讀專題報告或學術

21、討論會小結報告， 其中應有用外文撰 寫的報告。（ 3）對開題報告的要求：在入學的二年內完成開題報告，內容 包括文獻綜述、選題意義、國內外研究現狀、 研究內容、難點與特點、 預期成果和可能的創(chuàng)新點等部分，引用文獻應覆蓋面全、數量多。（ 4）博士學位論文應在導師指導下由博士生本人獨立完成。博 士學位論文必須是一篇（或由一組論文組成的）系統的、完整的學術 論文。（5）學位論文要求文句簡練、印刷工整、圖表清晰、層次分明、 學風嚴謹、計算無誤、數據可靠、結論正確。（ 6）學位論文內容應包括： 簡要說明選題的學術意義或應用 價值，國內外研究動態(tài)， 需要解決的問題和技術途徑以及本人所做出 的工作。說明所采用

22、的理論與實驗方法或計算方法， 并將整理和處 理的數據進行理論上的分析和討論。 對所得結果進行概括和總結，并提出進一步研究的看法和建議。 寫出必要的公式、 計算方法和算 法、必要的原始數據以及所引用的文件和資料。 引用別人的科研 成果和與別人合作的部分應加以說明。3成果創(chuàng)新性要求 創(chuàng)新成果以所在研究領域提出和發(fā)展新思想與新方法、 探索新現 象、獲得新結果為立足點和出發(fā)點。第三部分 碩士學位的基本要求一、獲本學科碩士學位應掌握的基本知識 本學科培養(yǎng)的碩士生應熱愛祖國， 遵紀守法， 具有較強的事業(yè)心 和團結協作精神，積極為國家建設服務；應具有堅實的數學、物理基 礎知識，具有電子科學和技術寬廣堅實的理

23、論和系統專門的知識與實 驗技能，了解國內外物理電子學、電路與系統、電磁場與微波技術、 微電子學與固體電子學、 集成電路等某一領域新技術和發(fā)展動向， 并 了解相關學科專業(yè)的基礎理論與技術； 具有從事科學研究、 教學工作 或獨立擔負本專業(yè)技術工作的能力， 能結合與本學科有關的實際問題 進行創(chuàng)新的研究， 能勝任研究機構、 高等院校和產業(yè)部門有關方面的 教學、研究、工程、開發(fā)及管理工作；應熟練掌握一門外國語，能順 利地閱讀專業(yè)書刊，具有較好的聽、說、讀、寫能力，以及國際視野 和競爭能力，應為具有創(chuàng)新精神的優(yōu)秀人才。二、獲本學科碩士學位應具備的基本素質1學術素養(yǎng)（ 1）熱愛祖國，具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)

24、精神，具有高度的 事業(yè)心和責任感，積極為社會主義現代化建設服務；（ 2）崇尚科學的獻身精神、創(chuàng)新精神、開放精神和團隊精神， 掌握本學科堅實、 寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識， 掌握本學 科相關的知識產權、 研究倫理等方面的知識， 具有獨立從事科學研究 的能力；（ 3）具有較好的才智、涵養(yǎng)，對電子信息現象、理論和技術有 興趣，具有較強的理論研究興趣和實踐能力、 學術悟性和語言表達能 力；（4）掌握一門外國語：具有熟練的閱讀能力，較好的寫譯能力 和一定的聽說能力，能夠以外語為工具，進行科學研究和學術交流。2學術道德（1）追求求實的科學精神，恪守學術道德規(guī)范，崇尚學術誠信； （2）嚴格遵守國家有

25、關法律、法規(guī)及學術規(guī)范，遵守國際學術 規(guī)范和慣例；（ 3）嚴格遵循引用他人成果的標注原則， 尊重他人的知識產權；（4）嚴格遵循具有學術貢獻的學術署名原則；（5）摒棄抄襲與剽竊、偽造與篡改等學術不端行為，做到學術 誠信；（6）嚴格執(zhí)行國家及單位的保密制度，杜絕因學術公開而泄密 事件發(fā)生。三、獲本學科碩士學位應具備的基本學術能力 1獲取知識的能力（ 1）碩士生應具備利用網絡、 資料庫等搜索和整理文獻的能力， 能夠從本學科國際主要刊物中掌握本學科的前沿動態(tài)；2）碩士生應掌握本學科具體某一個研究方向的核心知識架構 體系，應能了解該方向前沿和熱點的知識動向， 明晰待解決問題的實 質，探究知識的前因后果；

26、（ 3）碩士生應能利用本學科方向的核心理論，針對待研究對象 本質，選擇或創(chuàng)新出合理的研究方法。2. 科學研究能力（1）碩士生應對研究的問題具有濃厚興趣，以及良好的觀察和 分析問題的能力，能夠在導師指導下研究本學科領域內有價值的問 題；（2）不僅應具備學習、分析和評述前人研究成果的能力，還需 要掌握扎實的電子儀器操作、 設備測試等基本能力， 同時具備對實驗 數據分析和總結的能力；碩士生應能針對研究對象，分析其本質，提 出合理的解決問題的方法和方案；（3）具備一定的提出問題和解決問題的能力。3實踐能力（1）本學科碩士生應具有較強的實踐能力，在開展學術研究或 應用技術探索方面具有較強的本領。 在學術研究方面能獨立完成文獻 綜述、開展實驗設計、研究技術路線、分析實驗數據所對應的電子學 內涵、獨立撰寫學位論文、獨立回答同行質疑和從事學術交流；（2）碩士生應能針對研究問題，進行理論推導分析，設計實驗 和實踐操作驗證研究方法和研究結果；（ 3）碩士生應具備與他人合作共同完成實踐活動，以完成學術