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薪火传“芯” 强“芯”报国

【学科巡礼】西安交大集成电路科学与工程学科发展纪实

日期:2026-10-16 09:14 浏览量:

集成电路是现代信息产业的核心基石,是保障国家产业链供应链安全、支撑科技强国建设的战略命脉。西安交通大学集成电路科学与工程学科与新中国半导体事业同频共生、同向成长,深耕西部六十余载,赓续传承伟大西迁精神,历经几代学人接续耕耘、砥砺深耕,学科以西安交通大学电子与信息学部为主体,交叉融合为特色的创新发展模式,从初创时期的科研小组逐步发展为贯通“理论创新—器件模型—工艺设备—IC设计—测试封装—集成应用”全技术链与创新平台链,构建完备的本硕博一体化人才培养体系,在文脉传承、立德树人、科研攻坚、产业赋能等方面积淀深厚底蕴,已成为我国集成电路领域卓越人才培育高地与核心科研攻坚力量。

一、薪火赓续:西迁铸魂,伴国启航深耕立业

扎根秦川沃土,传承西迁初心。西安交通大学集成电路科学与工程学科的发展脉络,是一部扎根西部、科教报国的奋斗史,更是一部与国家半导体产业发展同频共振的成长史。

学科溯源至20世纪50年代西迁之后的无线电系。1958至1959年,学校率先组建半导体科研小组,开设以半导体物理为核心的应用物理专业,成为国内最早开展半导体技术教学与科研的高校之一。老一辈师资团队白手起家,自主攻克锗单晶拉制、晶体管研制等技术难题,开启了学校半导体学科的拓荒之路。

首届应用物理专业毕业合影

六十余载栉风沐雨,学科紧跟国家战略步伐,迭代升级、聚力跃升,实现从初创探索到一流学科的跨越式蜕变。

学科筑基,搭建高端育人体系。1984至1986年,学科建设迎来里程碑突破,“半导体物理与器件”获批全国首批三个工科博士点之一,“电子材料与元件”成为全国该领域唯一博士点,同步建成硕士点与博士后流动站,构建起层级完整、衔接顺畅的高层次人才培养学位体系,奠定了国内学科引领地位。

整合提质,跻身国家重点建设序列。 1997年,在原电信学院内学科完成专业优化整合,融合半导体物理与器件、电子材料与器件优势方向,组建形成微电子学与固体电子学二级学科,获评国家重点学科,纳入“211工程”“985工程”重点建设范畴,学科综合实力实现系统性跃升。

产教融合,夯实筑牢教研平台。 2004年获批教育部国家集成电路人才培养基地,锚定产业人才刚需精准发力;2007年在原电信学院内成立微电子学系,夯实学科教学根基;2015年成立微电子学院、获批国家示范性微电子学院,育人体系全面升级;2019年学校成立电子与信息学部后支撑微电子学院获批专精特新产业学院,科研办学硬件条件与创新平台实现跨越式提升;2021年在电信学部主导下,多学科交叉融合,获批教育部集成电路科学与工程一级学科博士点,为国家培养集成电路领域高水平人才,开展“卡脖子”难题科研攻关。

战略赋能,构建三位一体发展格局。 直面我国芯片产业“卡脖子”技术难题,学校主动布局、统筹发力,整合电子与信息学部微电子、自动化、计算机、信息与通信工程、网络安全及材料、能源等多学科优质资源,成立集成电路研究院,统筹布局专用高端芯片与传感、半导体工艺与设备、半导体材料、器件及封装、高端半导体装备等核心研究方向,形成协同联动、融合发展的全新格局,全方位服务国家集成电路重大战略需求。

历经六十余载薪火相传,学科始终以西迁精神为精神内核,坚守家国初心、深耕实业报国,沉淀出严谨务实、守正创新、服务国家产业发展的鲜明学科底色。学科以电子与信息学部为主体,汇聚全校十余院系科研力量,联动地方政府、行业龙头企业共建联合研究院与协同创新中心,搭建战略委员会、学术委员会双引领平台,打造跨学科、跨领域、跨行业的交叉攻关体系,为核心技术攻坚筑牢支撑。

二、立德树人:固本拓新,构筑一流育人生态

学科始终坚守立德树人根本任务,秉持交大“基础厚、要求严、重实践、求创新”的育人传统,深耕教学改革、夯实课程体系、创新培养模式,将思政教育、西迁精神、强芯报国使命全方位融入育人全过程,构建起兼具理论深度、工程广度、家国温度的特色集成电路人才培养体系。

(一)深耕教学建设,铸就国内学科教学标杆

学科深耕集成电路领域教学建设数十年,牵头搭建国内半导体专业核心教学范式,引领行业人才培养标准建设。刘恩科教授等主编的《半导体物理学》历经四十余年迭代修订、8版更新,被全国绝大多数工科高校列为核心教材,先后斩获包括“首届全国优秀教材特等奖”“全国教材建设二等奖”等多项荣誉,该教材已同步配套数字课件、教学动画、习题集等数字化教学资源,是我国半导体教育领域里程碑式的经典教材。2025年,该教材英文版正式发行、走向国际,助力中国半导体物理教学范式全球传播。此外,陈贵灿教授等翻译的《模拟CMOS集成电路设计》作为国际经典教材的中译版标杆,是CMOS模拟集成电路设计方向的经典教材,是McGrawHill工程领域销量最高的中文译本;耿莉教授等译的《半导体器件物理》获国家引进版优秀图书奖。以上教材在集成电路人才培养及产业界具有非常广泛的影响力。

《半导体物理学》第8版荣获第二届全国教材建设奖二等奖

微电子学院翻译的《半导体物理学》英文版封面

教学改革薪火接续、成果丰硕。20世纪90年代,学科团队深耕课程体系重构,完成“大规模集成电路系列课程建设”,斩获国家级教学成果二等奖;2022年,依托产业需求打造的“立足产业、强基拓专、聚源提质、赋能平台,打造集成电路拔尖人才培养新模式”再获国家级教学(本科)成果二等奖;同时,“国家战略牵引,优势学科协同,电子材料与元器件研究生培养模式探索与实践”斩获研究生教育国家级教学成果二等奖,实现本研教学改革国家级奖项双突破。核心课程“半导体物理”获评首批国家级线下一流课程,“半导体C-V测试”获批国家虚拟仿真实验教学一流课程。已形成老中青接续接力、传承创新的优质教学梯队。微电子科学与工程专业先后入选国家特色专业、卓越工程师计划、国家一流本科专业,构建起“基础理论+器件原理+工程实践”一体化课程体系,彻底打通理论学习到工程应用的育人链路。

(二)创新培养模式,培育卓越科创人才

构建贯通式全链条培养体系。学科搭建本科—硕士—博士贯通式培养通道,兼顾基础理论深耕与工程能力锤炼,打破传统教学重理论、轻实践的培养壁垒。创立微电子+计算机的“强芯计划”本硕博贯通培养体系,推进集成电路与计算机学科深度融合、课程体系革新,补足国家高端计算芯片人才培养短板。将芯片流片、测试、系统验证全流程研发资源转化为优质育人资源,吸纳学生深度参与国家级重大科研项目、核心技术攻关任务。坚持以赛促学、以赛促创,在全国大学生集成电路创新创业大赛中,斩获单届一等奖8项、企业大奖3项,核心奖项数量位居全国首位,充分彰显学生过硬的工程创新能力与专业素养。

打造产教深度协同育人格局。全面推行“校内学术导师+企业产业导师”双导师制度,组建“六位一体”多元化师资队伍,精准对接产业一线需求。深度联动国内集成电路龙头企业、重点科研院所,共建联合实验室、实习实训基地,针对功率半导体、航空专用芯片等国家急需领域开设企业菁英班,推动教学内容、实训场景、培养标准与产业岗位需求无缝衔接。依托集成电路研究院高端科研平台,组织学生深度参与宽禁带器件攻关、高速光通信芯片、医疗专用芯片等重大科研任务,实现科研创新反哺人才培养的良性循环。

时任教育部副部长徐青森调研实验室

厚植强芯报国情怀。始终将西迁精神与科技报国使命教育融入育人全过程,引导学子立足国家重大战略需求锚定研究方向、深耕关键技术领域。六十余载育人耕耘,学科累计为国家输送1.5万余名本硕博集成电路专业高素质人才,大批毕业生成长为国内科研院所、头部芯片企业的核心技术骨干与行业领军人才,全面覆盖半导体设计、制造、封装测试、装备材料等全产业链环节,为我国集成电路产业发展注入不竭人才动能。

三、科创报国:攻坚瓶颈,深耕硬核技术突破

学科始终坚持“四个面向”战略导向,立足国家芯片产业自主可控核心需求,依托多层次科研平台集群,聚焦高端芯片设计优化、网络安防芯片、车规芯片、射频模拟芯片、功率集成电路、先进半导体器件、半导体装备、精密传感、芯片热管理、抗辐照微系统等核心领域,开展跨学科、体系化、有组织科研攻关,持续突破“卡脖子”技术瓶颈,产出一批具有自主知识产权、引领行业发展的标志性科研成果。

(一)搭建全链条高端科研平台

学科拥有完善的科研创新支撑体系,建有教育部超大规模集成电路开放实验室、陕西省电子器件与高端芯片重点实验室、复杂环境智能感知芯片与集成系统创新中心等一批省部级重点科研平台。配套建设标准化洁净实验室、大型仪器共享平台,全面支撑芯片设计、流片加工、性能测试、系统验证全流程研发工作,具备集成电路全链条、一体化科研攻关硬件条件。同时,联动多地政府、行业龙头企业共建校企联合研究院、协同创新中心、工程研究中心,构建“校内核心平台+校外协同基地”的立体化科研格局,为基础研究、技术攻关、成果转化提供全方位支撑。

(二)深耕核心攻关,产出标杆科创成果

学科科研团队长期承接国家重点研发计划、国家自然科学基金重大/重点项目、国防预研专项、省部级重点专项及龙头企业重大横向课题,从“七五”“八五”国家科技攻关到新时代揭榜挂帅重大任务,数十年坚守科研报国初心,持续攻坚行业技术难题,先后斩获全国科学大会奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、省部级科技进步奖等多项重磅荣誉。依托多学科交叉优势,在材料、装备、器件、芯片、系统全链条实现多点突破,标志性成果竞相涌现。

集成电路与系统芯片领域,管晓宏院士团队高端芯片设计优化取得重大突破,限定制程下极致提高PPA(性能、功耗、面积),“解决了芯片优化设计领域的‘卡脖子’问题,为打造芯片极致的PPA竞争力做出了卓越贡献”,在5G基站等重大场景验证应用,支撑我国高端芯片设计自主可控;管晓宏院士团队研发的赛安一号、赛安二号、赛安三号Pro网络安全管控芯片,实现“策略硬件固化-行为实时验证-异常主动拦截”的闭环管控,从根本上防御软件层面的攻击与篡改威胁,广泛应用于物联网、移动终端、信创PC、安全网关、宽带网络智能终端等;学科团队研制出10位40GSPS超宽带射频直采ADC,带宽达24GHz,可实现宽温域稳定工作,填补国内技术空白;系列高速SerDes收发芯片能效与延时指标达到国际先进水平,入选2025半导体十大研究进展提名;植入式超低功耗心脏起搏器核心芯片,功耗低于5微安,可支撑起搏器稳定工作10年以上,顺利完成动物实验与临床试验,打破国外长期技术垄断;国内首款硅基940nm高分辨率抗干扰激光雷达芯片微系统,实现公里级精准探测与动态测速,填补国内技术空白。

先进半导体材料与功率器件领域,科研团队打破美日长期技术垄断,产品批量供给中国电科等重点单位,广泛支撑航天军工、6G通信、高端芯片散热、量子计算等关键领域;团队在国内率先开展高密度SiP微系统辐射效应机理研究,构建完整的辐照测试与加固技术体系,多项宇航级加固产品实现批量交付,大幅提升器件型号辐照阈值,有力支撑国家级重大工程。学科团队研发微型自取能电流传感器,动态范围跨7个数量级,成功孵化锐磁电子科创企业,完成2亿元融资,产品配套华为、中兴、吉利、奔驰等国内外龙头企业,全面赋能电网、消费电子、汽车电子产业升级;

学科科研成果持续亮相ISSCC、IEDM、CICC、JSSC等集成电路、半导体领域国际顶级会议与期刊,多名教师成功揭榜华为产业难题、斩获华为“火花奖”,精准对接产业一线技术痛点。同时深耕成果转化落地,多项核心技术成功孵化科创企业,大批专利实现产业化转化,产品广泛应用于新能源、5G/6G通信、高端医疗、航天军工等关键领域,全面打通“基础研究—技术攻关—成果转化—产业落地”创新链路,全力助推我国集成电路产业自立自强。

(三)构筑梯次完备高水平师资梯队

学科深耕师资队伍建设,秉持引育并举、德才兼备的建设理念,打造了一支师德高尚、结构合理、梯队完善、能力过硬的高水平师资队伍。师资团队全面覆盖芯片设计、半导体器件、先进封装、集成电路制造、半导体装备、核心材料、EDA算法等全链条研究方向,形成战略科学家领航、国家级人才为核心、中青年学术骨干为中坚、青年拔尖人才为后备的良性梯队格局。同时柔性引入行业顶尖产业专家,兼顾基础理论研究与工程应用攻关能力建设。依托集成电路研究院跨学科协同机制,推动与数学、物理、自动化、计算机、能动、机械、化工等多学科人才深度融合,凝聚跨领域攻关合力,为学科持续创新、技术迭代升级提供坚实人才支撑。

四、开放融通:协同赋能,拓宽科创发展格局

学科始终坚持开放协同、融合创新的发展理念,统筹校内校外、国内国际优质资源,构建多层次、宽领域、全方位的协同创新生态。

2015年率先成立国内第一个行业校友会“西安交通大学微电子行业校友会”,具有广泛的影响力和辐射效应。学科对内依托集成电路研究院高端平台,深化跨院系、跨学科交叉融合,打通人才、技术、平台共享壁垒;对外深化校企、校地、校际协同合作,与国内集成电路龙头企业、重点科研院所共建联合攻关平台、产学研基地,联合开展核心技术攻关、成果转化、人才培养,加速科研成果从实验室走向产业一线。

西安交通大学微电子行业校友会成立大会暨首届微电子校友论坛合影

学科积极构建多元开放的国际合作体系,深度对接全球半导体领域学术前沿与产业高端资源,常态化开展国际学术交流、联合科研、人才互访,持续拓宽师生国际视野,稳步提升学科国际学术影响力与行业话语权。依托“政府—学校—企业”多元共建模式,联动多地政府、产业园区搭建产业化创新平台,精准对接区域产业发展需求,推动核心技术本地化转化、产业化落地,打造产学研用深度融合的创新闭环。

五、逐梦前行:强芯致远,续写报国崭新篇章

弦歌不辍七十载,强芯报国启新程。近七十载深耕积淀,西安交大集成电路科学与工程学科始终扎根西部沃土、赓续西迁血脉、坚守报国初心,在学科建设、人才培养、科研攻关、产业赋能等方面交出了亮眼答卷。

站在新的历史起点,学科将继续牢记为党育人、为国育才初心使命,锚定集成电路领域世界一流学科建设目标,持续传承西迁精神、深耕有组织科研,聚焦产业“卡脖子”核心难题持续攻坚,不断完善本研贯通、产教融合的卓越人才培养体系,持续产出更多原创性、引领性、实用性硬核科研成果,以硬核科创实力、优质人才供给,助力我国集成电路产业高质量发展,为科技强国、制造强国建设持续贡献交大“芯”力量。

文字:电信学部
图片:电信学部
编辑:闻道

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