Home » 绿色微纳电子

硕士学位

绿色微纳电子

教育形式
全日制课程

入学申请日期
入学申请已开放

Duration
4个学期；2年制

开学日期
2025年8月

学分
120 ECTS

授予学位的大学
TUM & NTU（南洋理工大学）

绿色微纳电子理学硕士课程涵盖了当今半导体制造技术的最新研究成果和工业进步。该联合课程使学生掌握微/纳米制造技术的先进知识，以及可再生能源、功率半导体、有机半导体器件和系统方面的前沿理论。

项目亮点

旨在培养下一代半导体研究人员和工程师，学生将能够专注于新型电子/光电设备和系统的各个领域，重点是能源、传感、监测和制造领域。

传统电子学

传统半导体制造技术，包括材料、器件和制造工艺，以制造尺寸更小、密度更高的电子器件

有机电子

碳和有机电子、光伏、传感器和显示技术，包括相应的材料、器件和制造工艺，以促进新型、柔性和大面积器件的制造

绿色技术

用于能源采集、无线传感器网络和智能城市网络系统的绿色技术

19^th工程学科领域世界排名

2025年QS大学排名

26^th

世界大学排名

2025年THE大学排名

~300

名国际毕业生

学习成果

课程颁发与设立单位：

成功完成该课程将：

培养毕业生掌握传统半导体制造技术，包括材料、设备和制造工艺的能力。

熟练掌握碳和有机电子、光伏、传感器和显示技术，包括相应的材料、设备和制造工艺。

利用能源采集、无线传感器网络和网络系统的绿色技术，设计和开发高效、高性能的系统。

深入了解企业管理、行政管理、市场营销和国际知识产权法。

就业前景

毕业生将掌握在产业界或学术界从事研究工作所需的技能和知识。他们将做好充分准备，既能在研究实验室独立工作，又能在跨国公司茁壮成长，清楚地了解其复杂的组织结构。

就业机会

研究工程师

设备工程师

故障分析工程师

产量提升工程师

工艺集成工程师

产品开发工程师

成功故事

Brandon d’Cruz
半导体工程师，Micron Technology（新加坡）

2024 届毕业生，绿色微纳电子理学硕士学位

课程结构

绿色微纳电子理学学硕士课程总计 120 个 ECTS，为期 2 年 4 个学期，包括实验室、核心和选修模块（70 个 ECTS 或 48 个 AU）、为期 3 个月的实习（20 个 ECTS）和为期 6 个月的硕士论文（30 个 ECTS）。

课程设置

实验室选修模块

实验室1：半导体工艺和器件模拟（NTU）

本模块涵盖以下主题：

工艺模型：扩散、氧化、植入
制程变量和目标：掺杂剖面、结深度、氧化物厚度
工艺模拟：模拟给定的亚微米 CMOS 工艺配方，以研究剖面和层结构
物理模型、数值算法和解决方案
器件性能参数和短沟道效应
直流模拟
器件模拟：模拟 “制造 ”器件的直流特性，分析器件在电位、电场和载流子分布方面的运行情况，以及终端 I-V 特性
晶圆分割实验
器件目标与工艺变量的关系
晶体管性能优化和通过工艺变化进行权衡
技术开发和优化
实验设计 (DOE)：实施计算机实验，研究特定亚微米技术的缩放特性（如不同的栅极长度）以及工艺变化对器件性能参数的影响

实验室2：纳米器件的设计和建模（NTU）

本模块涵盖以下主题：

第一部分
- MOSFET 分析方程
- 短沟道效应
- 电路仿真的紧凑模型
- 参数提取
- 晶体管优化
第二部分
- 半导体基础知识
- 硅、锗和锡的带状结构模拟
- 使用 k⋅pk \cdot pk⋅p 方法计算量子阱 (QW)、能子带和波函数
- 使用单带和 6 带 k⋅pk \cdot pk⋅p 方法计算 QW 带结构
- 使用单带和 6 带 k⋅pk \cdot pk⋅p 方法计算状态密度、掺杂浓度和费米能级
- 带间（带内）过渡和平方过渡元素计算
- QW 红外光探测器的吸收光谱和截止波长
- Ge 成分和阱宽对光电探测器峰值波长的影响
- 硅基 Ge QW 的光学增益模拟

核心技术选修模块（选择6门）

微细加工技术（NTU）

本模块涵盖以下主题：

光刻技术
光阻技术
高级光刻技术
计量缺陷检测和分析技术
清洁技术
湿法蚀刻工艺和技术
干蚀刻工艺和技术
化学机械抛光
外延
等离子体增强化学气相沉积
原子层沉积
物理气相沉积

光机电测量系统（TUM）

本模块将重点介绍光学原理及其在绿色电子生产工艺、光伏设备、薄膜测量、显示技术、分布式传感器网络和能量收集中的应用。特别是，该模块将涉及以下主题（除其他外）：

光机电测量系统的基本原理
光源和探测器
折射、干涉和衍射
电子斑点模式干涉仪
作为现场沉积传感技术的薄膜反射测量法
用于薄层分析的椭偏仪
光波导传感器及其在风力涡轮机等可再生能源设备中的应用
用于检测温室气体的傅立叶变换红外光谱法
光机电一体化测量技术在绿色电子产业中的应用，包括对光机电一体化测量设备的专利保护和专利战略的基本了解

电子设备材料（NTU）

本模块涵盖以下主题：

原子间的结合
电子和原子结构
基本晶体结构
能带
半导体、绝缘体和有机材料
缺陷和掺杂
表面和界面
材料的功能特性
化合物半导体
纳米结构
电子陶瓷

生物电子学（TUM）

本模块涵盖以下主题：

仿生技术简介
材料：电解质、有机分子、脂质双层膜、DNA、蛋白质
纳米制造技术和自组装
固体表面的生物功能化
表面分析和表征
电生物传感器：固液界面、表面等离子共振、石英微天平、电化学阻抗、纳米孔、纳米线
生物分子中的电荷转移：基础与应用

能源系统纳米技术（TUM）

本模块涵盖以下主题：

纳米技术的方法：自下而上与自上而下
纳米级表征和制造问题
纳米技术在电子学、光电子学、电信、医学、生物学、机械学和机器人学中的应用
美国、日本和欧洲的纳米技术项目概览
用于能源应用的纳米材料和纳米系统
纳米技术在能源生产、能源储存、能源采集和高压技术中的应用实例
展望未来：电催化和光催化、制氢和储氢
纳米技术在能源领域的经济影响

用于绿色电子的微结构器件和系统（TUM）

本模块将重点研究微结构电子和机电一体化设备和微系统及其应用领域的运行原理和基本物理效应。特别是，本模块将涉及以下主题：

固态微结构电子和微机电一体化设备及其应用领域（微电子、微传感器、微致动器和微系统）的基本物理效应
半导体的材料特性：内在和外在电导率、迁移率、漂移和扩散的电荷载流子传输、载流子的产生-复合、热导率、能域耦合效应（热电、压阻、压电、热弹性、电磁效应等）
微型器件的基本工作原理：Pn 结、MOS 场效应、单极和双极电子器件、功率器件、各种传感器效应
现象传输理论： Onsager 传输模型、能量耦合多域系统的连续场模型、基于物理的微系统宏观建模
部分传感器和致动器应用实例

电力系统导论（TUM）

本模块涵盖以下主题：

电力系统的结构：发电、运输、配电和用电
介绍典型的发电厂类型，包括新的可再生技术。介绍运输、配电和控制理念
介绍电力需求，特别是新的电子服务带来的电力需求。能源经济和电力市场的基本术语
智能电网介绍

专业技术选修模块（选择4门）

现代半导体器件（NTU）

本模块涵盖以下主题：

双极晶体管工作原理
双极器件建模
最先进的双极结构
CMOS 器件缩放效应
半导体存储器
未来趋势与挑战

高级 MOSFET 和新型器件（TUM）

本模块涵盖以下主题：

主流 MOSFET 至今的历史发展
经济、技术和物理基础
长沟道和短沟道 MOSFET 的特性、热载流子效应
短沟道效应、缩放规则
电荷载流子传输基础（量子力学、流体力学、弹道学）
拟议的新型 MOSFET 结构（应变工程、金属栅、高 K 值、垂直 MOSFET、双栅 MOSFET）
热电子晶体管
隧穿晶体管
低维器件
单电子晶体管、单电子存储器、量子电子学

纳米光伏（NTU）

本模块涵盖以下主题：

第三代光伏技术
量子点串联电池
热载流子电池
多电子空穴对生成
杂质和中间带器件

绿色纳米技术（NTU）

本模块涵盖以下主题：

环境中的能量流动
纳米材料的光学特性
光谱选择窗
太阳能集热器
太阳能电池
冷却和能量收集
电化学储能

聚合物电子学（TUM）

本模块涵盖以下主题：

基于聚合物半导体的电子和光电设备与技术基础
聚合物电子学概述
电子结构和能带理论
超越聚乙炔
光电特性
电荷传输
合成与大分子设计
聚合物物理学
表面与界面
聚合物晶体管
光电设备
光电设备（有机和染料敏化太阳能电池）
聚合物存储器

半导体功率器件（TUM）

本模块将重点介绍当今半导体功率器件的功能和工作原理及其在特定应用中的使用。特别是，本模块将涉及以下主题：

半导体器件物理学基础：电子带结构、本征和外征电导率、迁移率、漂移和扩散载流子传输、载流子产生和重组、撞击电离、pn 结、MOS 场效应
功率器件结构:
- PIN 二极管
- 肖特基二极管
- 双极结晶体管
- 晶闸管
- 功率 MOSFET
- 绝缘栅双极晶体管 (IGBT)
功率器件的稳健性和破坏机制：
- 热击穿
- 电击穿
- 动态雪崩
- IGBT 中的闩锁效应
- 宇宙射线引起的故障

非技术选修模块（选择2门）

工商管理

本模块旨在为学生提供管理各类企业的坚实理论与实践基础，内容涵盖多元化的融资工具、资本预算方法、企业估值流程、内部与外部会计方法及要求，以及人力资源管理的核心理论。通过学习本模块，学生将掌握制定商业计划的能力，灵活运用多种融资工具，精准评估投资的盈利能力及企业价值，实现科学决策与高效管理。

工业市场营销

本模块旨在帮助学生系统掌握市场营销的核心原理，深入了解市场营销战略、市场环境分析、客户价值创造、满意度与忠诚度管理，以及信息管理与市场调研的关键方法。学生将学习如何高效分析消费者市场与商业市场，制定竞争策略，实现差异化定位，精准细分市场，锁定目标群体，建立稳固的市场地位。模块还特别聚焦于营销渠道的关键要素，包括定价、产品和服务策略，同时引导学生学习品牌管理技巧，制定针对产品或服务的竞争性营销战略，助力企业在工业市场中脱颖而出。

工业生产规划

本模块聚焦制造商在生产过程中面临的独特挑战，特别是在使用现有ERP（企业资源规划）软件包时，如何有效管理生产周期、副产品、批次和活动等复杂问题。课程将深入讲解物料需求计划（MRP）、供应链管理（SCM）以及基本成本会计等概念。学生将学习如何利用现代仿真软件创建仿真模型，通过模拟生产计划，制定出“最优”生产方案。

模块内容包括：

A 部分：概述
B 部分：化工、塑料和聚氯乙烯 (PVC) 行业
C 部分：PVC 世界
D 部分：生产计划 - 简介
E 部分：生产计划流程
F 部分：采购流程
G 部分：SAP 与企业资源规划
H 部分：仿真理论和仿真模型

创新与技术管理

本模块旨在将商业理论与实践指导相结合，帮助学生掌握技术开发与创新管理的基础知识。通过探讨创新技术的发展动态及相关管理实践，学生将具备在技术或创新型商业环境中驾驭各种动态的能力。同时，模块将深入剖析创新的四大核心驱动力，突出金融在创新中的关键作用，从而推动就业机会的创造和经济的可持续增长。

现代工业发展

本模块提供对工业4.0核心要素的全面了解，内容包括：
• 网络物理系统 (CPS) 的介绍
• 射频识别 (RFID) 技术的应用
• 智能传感器数据收集方法
• 工业网络在机器和流程连接中的作用
• 制造执行系统 (MES) 在订单管理、生产控制和供应链• 管理增值中的应用

学生将学习如何将这些新兴技术和方法有效应用于现代工业场景中，实现智能化、自动化的生产管理。

知识产权与技术创业

本模块涵盖不同类型的知识产权（IP）及其保护方法。学生将获得关于专利的最新知识，作为科学、研究和技术发展之间的桥梁，以及技术创业的机会。首先，将介绍国际专利系统和专利数据库的基础知识。然后，详细说明专利申请的要素和专利授予程序。最后，讨论基于知识产权的公司创业以及知识产权与市场需求之间的互动等实际案例。

项目管理原理

本模块介绍项目管理的核心原则，帮助学生掌握成功项目所需的关键流程和框架。学生将学习如何在项目的整个生命周期内（启动、规划、执行、监控、收尾）有效应用项目管理方法，确保项目在规定的范围、成本和时间内顺利完成。课程还将教授多种工具、技术和框架，以增强利益相关者沟通、项目进度监控及项目成果持续优化的能力。同时，模块将介绍不同类型项目和各行业中广泛应用的预测性 (传统) 和适应性 (敏捷) 管理方法，助力学生灵活应对各种项目管理场景。

*免责声明：可供选择的专业课和选修课模块视情况而定。影响课程开设的不可预见情况包括选课学生人数不足和/或教授无法授课。在此情况下，TUM Asia 保留取消或推迟该模块的权利。

全球实习

通过实习获得真实世界的经验，您可以在世界任何地方的自己选择的公司积极争取实习机会。

实习计划体现了 TUM Asia 所有硕士课程的特点，学生有机会塑造自己的职业轨迹，并将理论知识付诸实践。学生将在与自己在 TUM Asia 学习领域相关的行业或学术机构完成为期三个月的实习。

实习可以在世界任何地方完成。

学生可以根据自己的职业目标和愿望，在世界任何地方的理想领域进行实习，并探索可能的职业发展途径。

Our Students’ Internship Experience :

[Fabian D’ Cruz]
[Occupation]
[Class of 2022, Master of Science in Rail, Transport and Logistics ]

硕士论文

为期 6 个月的论文，让您能够将通过课程学习和研究助理获得的知识和技能运用到实践中去

通过这种有指导的学习体验，学生与行业伙伴或其他研究人员合作开展共同感兴趣的项目，并获得发表手稿的机会。

硕士论文完全以实践为基础。理论框架或概念模型偶尔可用于指导研究问题。

入学条件

申请资格

申请人须持有电子学、电气工程或物理学的学士学位，并具备半导体物理、电磁学及有机化学（或电化学）的扎实基础。

英文语言能力

由于硕士学位课程的授课语言是英语，申请人必须具备足够熟练度的英语语言水平。
非英语母语或过往学习经历（本科/高职文凭）授课语言不是英语的申请人，必须至少提交以下其中一项：

托福 (www.toefl.org): 最新的托福网络考试成绩至少为88*（托福代码：7368）
雅思 (www.ielts.org): 至少达到6.5分的学术雅思成绩

Akademische Prüfstelle (APS) 证书要求

持有中国、越南或印度大学学位的申请者，必须持有 Akademische Prüfstelle (APS) 证书。

For applicants whose native language or language of instruction from previous studies is not English, a TOEFL / IELTS score is required. For more information:

TOEFL (www.toefl.org):
IELTS (www.ielts.org):

IELTS

6.5

With academic IELTS result of at least 6.5

TOEFL

88+

Recent score with a Minimum 88* for the Internet-Based Test (TOEFL code: 7368)

For applicants with a Chinese, Vietnamese or Indian school or university degree, an Akademische Prüfstelle (APS) 证书。

For more information, please visit here.Link

费用与财务信息

学费

学费在录取通知书签发后支付。

全学年分三期支付：

	报名费	第1期付款	第2期付款	第3期付款	总计*
支付时间表	接受录取时	7月15日	12月1日	7月1日（次年）
总金额*（不含消费税）	S$5,000.00	分 3 期			S$51,520.00
总金额*（含消费税）	S$5,450.00	分 3 期			S$56,156.80