中北大学仪器与电子学院专业介绍电子科学与技术学科概况中北大学电子科学与技术学科建设起步较晚，但发展迅速，学科建设成绩突出

该学科下设“电子科学与技术”和“微电子科学与工程”两个本科专业，分别于2001和2003年开始本科招生，于2003年由教育部批准获得“微电子学与固体电子学”硕士点，于2006年分别获得“物理电子学”、“电路与系统”和“电磁场与微波技术”三个二级学科硕士点，于2010年获得“电子科学与技术”一级学科硕士点，至此拥有完整的电子科学与技术学科体系，其中“微电子学与固体电子学”是国防科工局重点学科和国防特色学科

中北大学“电子科学与技术”学科在2009年教育部学位与研究生教育信息网站公布的全国高校同学科排名中名列第23位

该学科面向深空探测、载人航天以及近地空间飞行器等国家重大工程的发展需要，主要针对航空、航天、兵器等领域在高温、高压、高速旋转以及高过载冲击等特种恶劣环境下对微小型、高可靠性MEMS器件和系统集成技术的应用需求，围绕微电子学、光电子学以及微纳米技术的内涵发展，重点开展基于新材料、新结构、新效应的微纳传感器件，光电子器件与仪器，电子线路的设计、加工、制造以及系统应用等方面的基础科学和关键技术研究，经过近十年的快速发展，凝炼形成了微纳结构与器件、微纳加工技术、电子线路设计及应用和光电子器件与仪器等四个稳定的特色学科研究方向，为我国载人航天(神州系列)、深空探测（嫦娥探月工程）等国家重大工程提供了关键器件及核心支撑技术，成为我国动态测试和微纳传感器件技术的重要研究基地，为我国航天事业和装备制造业发展做出了重大贡献

学科研究方向一：微纳结构与器件本方向主要针对功能结构、器件尺寸从微米尺度延伸到纳米尺度所凸显的纳米效应（尺度效应、表面/界面效应、量子效应），重点开展基于新材料、新结构、新效应的新型功能结构与器件研究，在实现高精度、高灵敏度传感结构与器件方面加强特色研究

（a）微纳耦合效应在纳米尺度及微纳跨尺度下揭示材料结构与性能之间的依赖关系，并研究微纳结构对基础效应的验证方法

开展低维度半导体材料的外延生长和异质集成研究，结合半导体超晶格的共振隧穿效应和微纳机电传感探测技术

通过新型功能材料薄膜工艺与MEMS技术相结合，实现基于功能材料的新型微纳器件研究与开发

（b）宽禁带半导体薄膜敏感结构及器件针对国家重大工程项目、载人航天遇到的超高温应用环境下的微器件生存的难题，利用GaN、SiC等宽禁带材料在温度稳定性方面所具有的传统半导体材料不可替代的优势，开展基于宽禁带纳米敏感结构和非接触无源信号传输的高温压力传感测试技术，开发实现GaN、SiC等典型宽禁带半导体的加工方法，为超过600℃的高温环境下压力、加速度、热流、温度等参数的获取提供有效手段

（c）纳机电矢量水听器集成应用探索开展基于仿生矢量水听器的阵列化和水下成像技术研究，深入系统揭示基于纳机电矢量水听器的声目标探测和定位方法，实现了水下目标的远距离矢量探测和仪器设备

学科研究方向二：微纳加工技术本方向主要针对高温、高压、高速旋转以及高过载冲击等特种应用环境下对微小型、高可靠性MEMS器件加工技术的应用需求，开展微传感器、微执行器和微集成系统方面的基础理论、仿真设计、加工制造方法研究，重点解决MEMS器件在恶劣应用环境下的微小型化、高稳定以及高可靠性等关键科学问题

（a）微纳电传感器件开发GaAs基纳米薄膜压阻结构制备工艺，进一步研究开发基于量子隧道效应、纳米膜隧穿效应等的高灵敏e指数器件；设计开发具有微分负阻效应的双空气桥共振隧穿结构，为纳机电传感器件研制提供了设计和工艺的理论基础

（b）高灵敏传感器件针对高速旋转器件灵敏度的测量问题，在不改变环境的前提下，利用e指数半导体器件多个工作区特点和表面浅结制造工艺，实现外界信息的高灵敏传感测试方法

（c）微型加工系统针对未来数字化、微型化、集成化器件的发展需求，研究宽禁带半导体GaN/AlGaN异质界面的力电耦合机制和二维电子气（2DEG）电子浓度与应力水平的关系，开发GaN基HEMT的力电转换机理和基于SiC的多参数敏感结构，实现GaN、SiC等典型宽禁带半导体的加工方法

学科研究方向三：光电子器件与仪器本方向主要以光电子技术在微纳传感与精密测试领域的应用需求为背景，针对微电子技术向光电子技术发展过程中的前沿基础科学问题，重点开展微型光谐振腔物理与器件、微集成光电传感器及精密光电仪器的研究：（a）微惯性器件研究新颖的正交梁式微结构隧道陀螺、纳米薄膜隧穿效应陀螺概念和结构模型，研制基于微腔物理的微光机电陀螺和微加速度计惯性器件，实现多气体传感器和瓦斯报警器

（b）微结构测试系统研究微结构器件测试系统体系结构、微弱信号检测、通道模型、隔离抗干扰和信息获取策略等方法和技术；研制基于激光拉曼光谱仪与调制技术相结合的应力测试仪器，解决MEMS微结构静、动态应力测试的难题

学科研究方向四：电子线路设计及应用本方向主要以航天、航空、兵器等领域恶劣环境下的武器装备自动检测为背景，研究高温、高压、高过载条件下的复杂电子设备及系统的自动检测、故障诊断技术

（a）电子数据记录器研究狭小空间内高过载、高温、高压、高转速与瞬态大量值动态数据记录的设计理论，实时数据压缩存储算法，抗高过载记录器的防护、缓冲、强化封装的硬回收技术；解决有限容量约束下的弹箭飞行中非平稳动态参数的可靠记录问题；研制系列基于大规模逻辑电路的小型化高集成度导弹黑匣子，为深空探测、载人航天、国防武器研制等应用领域提供技术与产品服务

（b）飞行体电子设备综合参数测试仪研究电子自动检测系统体系结构、微弱信号检测、通道模型、隔离抗干扰和信息获取策略等方法和技术；面向长征系列火箭及多种型号导弹的过程检测、弹箭电子设备的自动检测和故障诊断中的应用需求，开发飞行体电子设备综合参数测试仪，为航天飞行器及其电子设备的研究、生产、试验提供了高效、有力的检测手段

仪器科学与技术学科概况1、学科基础中北大学“仪器科学与技术”学科创建于1986年教育部批准的硕士点学科“精密仪器及机械”和1988年机电部批准的重点学科“测试计量技术及仪器”；1996年“测试计量技术及仪器”被教育部批准为硕士点学科，1998年被教育部批准为二级学科博士点；1999年“仪器科学与技术”被山西省批准为基础研究重点学科，2000年被教育部批准为一级学科博士点

2002年“测试计量技术及仪器”二级学科被批准为国防科工委重点学科和山西省重点学科，2004年“精密仪器及机械”二级学科被批准为山西省重点学科

拥有“动态测试技术”国家重点实验室培育基地、“电子测试技术”国防科技重点实验室、“仪器科学与动态测试”教育部重点实验室

本学科研究服务的对象为兵器、航空、航天、石油、船舶等行业，在武器瞬态高温、高压、高速、高冲击、高精度测试的动态校准理论与技术研究方面，在国防、国民经济和科学研究中起着重要作用，有广阔的应用前景

本一级学科现有教师100名，教授20名、副教授30名，国家杰出青年基金获得者2人，国家新世纪百千万人才工程入选者3人、国务院特殊津贴专家3人、教育部新世纪人才入选者2人，国家“973”专项获得者4人、国家“863”专项获得者4人、三晋学者2人、山西省百人计划入选者5人、省级以上优秀中青年称号获得者10人，获得教育部创新团队、国防科工委创新团队和山西省创新团队称号

2、学科水平中北大学“仪器科学与技术”学科的优势在于通过探索MEMS/NEMS的新原理、新效应，研制一系列具有自主知识产权的、超高灵敏的新型微纳器件与微纳集成系统，解决高温、高压、高冲击、高粉尘、湿热等特殊环境下的测试难题；针对武器系统在恶劣环境下对动态测试的需求，实现微小型化信息获取的模块化、系列化，以及数据存储的无线转发及群测群控技术；针对新型武器参数测试具有量值大、变化快、环境恶劣、不可重复、试验成本高、难以实现计量上的溯源等特点，建立温度、速度、激光信息综合探测平台，开展超高速多目标速度、形状、速度分布，超高温温度、温度场、窄脉冲激光综合参数信息等方面的高精度探测技术研究等方面具有鲜明的特色

仪器科学与技术学科的全国重点学科有北京航空航天大学、天津大学、哈尔滨工业大学，清华大学和重庆大学

中北大学“仪器科学与技术”学科在2012年全国排名为第七

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