南京大学微电子设计研究所学科方向
目前该方向人员所做工作的主要内容、特点和可能的突破:
光电子技术是当前信息技术的一个重要发展方向，它将在信息领域带来一场新的技术革命。
半导体光电子学是光电子技术和微电子技术相互渗透和交叉形成的前沿方向。
主要内容:
1.宽带隙半导体光电子学宽带隙半导体是发展短波长光电子器件，特别是当前应用中急需的短波长发光器件的首选材料。宽带隙半导体光电子学是世界各国竞相发展的战略制高点和学科生长点。重点研究了宽带隙半导体光电材料(GaN基和ZnO基)技术，特别是多量子阱材料制备技术、掺杂技术、能带工程技术和偏振控制技术，以及大尺寸低位错密度自支撑GaN衬底技术。研发ZnO基激光材料和器件技术，研制低阈值电流密度的ZnO基蓝光激光器；研发三族氮化物激光器材料和器件技术，研制长寿命三族氮化物蓝紫激光器。
2.硅基纳米光电集成技术以发展硅基纳米光电集成技术为目标，系统研究其关键材料(硅基发光材料)、关键器件结构单元(硅基纳米结构)和关键技术(特别是自组装技术)，提出功能集成的新概念、原理和技术；设计具有量子尺寸效应的纳米功能材料的结构单元，利用这种效应实现信息处理功能，开发器件；在此基础上，利用多种信息载体、复杂的材料结构和高精度的集成技术，结合材料的基本物理特性和器件的基本功能要求，直接进行功能设计，实现了硅基纳米光电子的功能集成。
3.二元微光学元件技术设计和优化二元微图形，利用IC微加工技术制造微光学器件，形成新的光学系统，为光学加工和传输做技术准备，实现传统光学的小型化、阵列化、集成化和经济化。利用IC技术制作表面亚波长结构，如二元透镜阵列、二维光栅、二元光学分束器等。开展计算全息与图像变形的相关研究，研制计算全息扫描仪、图像微分滤波器和多通道光谱分析滤波器，研制无透镜相关识别系统、相干光识别系统和非相干光识别系统。
深入研究了多种光互连技术，包括PS光互连、CLOS光互连、蝶形光互连等。
本研究方向特点:本研究方向重点研究与光信息存储、显示和处理相关的关键半导体光电材料和器件技术，特别是短波长光电材料和发光器件、硅基光电集成技术和微光学器件技术。
可能的突破:
1.低位错密度的大尺寸自支撑GaN衬底材料:
2.长寿命第三族氮化物蓝紫色激光器:
3.低阈值电流密度的ZnO基蓝光激光器:
4.高效均匀的纳米级硅基发光材料；
5.高性能二元光学透镜阵列、二维光栅和二元光学分束器。(2)研究方向——半导体异质结构电子学
(学科带头人姓名:郑有炓，教授人数:4人，副教授人数:5人，博士人数:6人)
目前该方向人员所做工作的主要内容、特点和可能的突破:
该方向主要从事基于半导体异质结构的新型半导体光电器件的研究和开发。半导体异质结构是当代高速微电子学和光电子学的重要基础结构，是新世纪信息光电子技术领域的核心技术。基于半导体异质结构的新型半导体光电器件在信息、通信、自动控制、航空航天、国防等领域有许多重要应用，与我国和江苏省高新技术产业的快速发展密切相关。
该方向的主要研究内容:
1.硅基锗硅异质结构材料和器件。硅基锗硅异质结构是发展硅基射频集成器件和芯片系统的关键技术，也是实现硅基光电集成的重要途径。该项目主要研究利用超低压化学气相沉积(VLP-CVD)制备新型硅基锗硅异质结构材料的制备科学与技术，设计开发新型锗硅异质结构光电器件，包括硅基锗硅(碳)异质结双极晶体管、红外探测器和量子结构发光器件。
2.宽带隙半导体材料和器件。宽带隙半导体材料和器件在光存储、光显示、紫外探测和高温/高功率微波电子技术中具有重要作用，是国际上研究的热点。本项目主要研究三族氮化物金属有机化学气相沉积(MOCVD)材料生长和器件制备的科学与技术，包括短波长半导体激光器和高功率微波电子器件的异质结构和量子阱材料的制备，三族氮化物高温高功率微波器件、紫外光电探测器等微电子和光电器件的设计与研制。
主要特点:
(1)以发展硅基射频集成和光电子集为主要目标，通过硅能带工程设计和剪裁材料的光电物理性质，开发具有新功能的新结构材料和器件。
(2)发展三族氮化物压电调制能带工程，开发新型三族氮化物微波功率器件；
(3)结合III族氮化物、ZnO和SiC宽带隙半导体的结构和物理优势，发展了混合宽带隙半导体异质结构材料和器件。
可能的突破:
(1)高质量硅基锗硅碳异质结构材料及高性能硅基锗硅碳红外探测器；
(2)国防、航空航天等行业急需的高性能三族氮化物高温高功率微波电子器件；
(3)高性能III族氮化物紫外光电探测器。(学术带头人姓名:陈坤吉，教授人数:4，副教授人数:4，博士人数:5)目前我们工作人员所做工作的主要内容、特点和可能的突破:随着信息技术的飞速发展，半导体器件的规模正在从亚微米向纳米发展，从三维向低维的纳米量子体系正在发生深刻的变化。传统微电子学的研究内涵正在向纳米电子学延伸。该方向的研究重点是发展具有自主创新知识产权的半导体纳米结构制备技术，探索和研究半导体纳米电子器件的新结构、新原理和器件特性。同时与江苏省微电子产业紧密结合，共同发展，为江苏省在纳米电子和纳米光电子领域的地位做出贡献。主要内容:
1.利用激光诱导多层膜结构中的有限结晶原理等自组装技术，制备半导体纳米量子结构材料和物理性质有序、可控、高密度的纳米硅和锗硅材料。研究纳米颗粒的界面态性质，探索针对钝化界面缺陷的低温超薄氧化技术；采用化学合成法制备了理想半导体胶体量子点和异质量子阱量子点结构，并对新低维结构中的电子行态、纳米开关效应以及电子和光子调制效应进行了实验研究。
2.纳米电子器件和纳米信息技术将微电子技术和纳米加工技术相结合，制造和开发适用于未来信息处理技术的极低功耗、超高密度、超高频纳米器件，包括单电子荷电态逻辑和存储结构、隧穿晶体管，研究集成器件结构和工作模式；研究MOSFET器件在缩小尺寸方面的物理和技术问题，包括可靠性和介质材料研究；研究了半导体纳米结构中的量子和经典电子态及其在新器件中的应用。
3.纳米电子学信息处理以纳米电子学为基础，研究纳米尺度电子器件的工作原理以及相应的模型、模拟和分析检测方法。基于纳米电子系统的电子输运理论，研究了超高密度集成纳米器件之间互连和信号传输的模型和仿真方法。基于神经网络计算和量子计算，研究超高密度集成单电子器件的信号处理方法。
本研究方向的特点:
1.积极利用微电子技术的方法和成果，探索和开发与IC兼容的新型集成结构和新型工作模式的纳米器件。特别是选择在原理上有鲜明特点、有初步进展、有集成前景的硅基纳米器件作为深入研究的重点。在这个方向上，我国开展硅基纳米材料和器件的研究较早，并取得了重要进展。
2.充分利用纳米材料的特性，结合原有的工作基础和新方法，开发出工艺简单、与微电子兼容、性能优异、具有自主知识产权特征的纳米量子结构材料。
可能的突破:
1.用于半导体光电纳米器件的可控纳米结构薄膜材料的制备:
2.开发超低功耗的纳米存储器件；
3.高性能纳米硅异质结晶体管；
4.纳米功能材料、结构和器件特性的理论计算，相应的物理模型和模拟方法。(学科带头人姓名:卢怀贤，教授人数:2人，副教授人数:6人，博士人数:2人)
目前该方向人员所做工作的主要内容、特点和可能的突破:
固态电子应用技术是直接面向应用的固态电子技术，是连接当代微电子学与固态电子学和前沿应用领域的桥梁，与国民经济和国防建设密切相关。
主要研究内容包括:
1.半导体电子材料技术研究微电子和固体电子材料的新生长方法，研发新的材料生长系统和相关控制技术。该学科创新研发的快速加热超低压化学气相沉积新型原子外延方法和系统，在国内外独一无二，具有知识产权。该方法和系统用于发展国防急需的硅微波功率器件的低温外延硅材料。用高能电子束辐照半导体材料和器件，实现半导体材料和器件的改性，开发新材料，提高器件性能。本学科半导体材料与器件的电子辐照技术在国内领先，开发的电子辐照硅开关二极管技术已在企业成功转化，创造了直接的经济效益和社会效益。
2。智能电子技术与系统将智能技术应用于多种检测领域，重点是虚拟仪器和控制软件的设计开发，加强微处理器和单片机的技术应用，特别是在基因诊断和识别等生物医学领域；基于现代电子控制技术、新型固态器件和计算机技术，探索实现新一代电子监控系统；在实际的系统设计中，对信号处理技术、图形图像处理技术和信号传输技术进行了全面的研究和应用。
3。新型特种电子器件和技术研发高磁场灵敏度的磁电阻材料和强磁电阻效应的电子器件，研制开关速度为微秒级的固态磁控开关和电流灵敏度优于150 mA的固态电流继电器；开发了先进的脉冲磁化技术，MC-C脉冲磁化器产品在国内占有较大市场份额。
4。室温磁制冷材料及系统技术研发新型磁制冷工质、室温磁制冷冰箱等制冷系统。这项研究目前在国内领先。
研究特点:
(1)成功将快速加热技术引入微电子和固体电子薄膜材料生长领域，实现了原子级外延。
(2)直接面向应用领域和用户，研发用户实际需要的新技术和新产品，研发支出超过654.38+02万元。
可能的重大突破:
(1)宽带轻量化复合电磁波吸收材料的突破与产业化；
(2)遗传信息的智能识别；
(3)高效室温磁制冷冰箱。