电子科学与技术这个专业,名字听起来挺高大上,很多人一听就觉得是修电脑的,或者跟电子信息工程、通信工程这些专业搞混。其实差得还挺远。简单说,这个专业是研究电子本身的,就是那些在导体、半导体、真空中运动的电子。 它的核心是研究“电子”这个东西的规律和应用,所以更偏向物理层面。
学这个专业,你打交道最多的就是半导体,也就是芯片的材料。 你会从最基础的层面去理解,一个芯片是怎么从一堆沙子(高纯度硅)变成我们手机里、电脑里那个核心部件的。所以,这个专业可以说是整个现代电子工业的基石。 你身边几乎所有的电子产品,手机、电脑、电视、智能家居,甚至是汽车里的各种控制器,最底层的硬件都离不开这个专业的技术。
大学四年具体学些什么呢?大一、大二通常是打基础,学的都是些硬核的数理课程,比如高等数学、线性代数、概率论、大学物理这些,这些是基础工具,后面都用得上。然后会开始接触专业基础课,像是电路分析、模拟电子线路、数字电子线路,这“三大电”是所有电子类专业的必修课。
到了大三、大四,专业方向就分得比较细了。不同的学校有不同的侧重,但大体上会分成几个主流方向:
第一个,也是最核心的方向,叫微电子学与固体电子学。这个方向就是正儿八经研究半导体的。 你会学到半导体物理、半导体器件原理、集成电路设计与制造等课程。 说白了,就是研究怎么设计和制造芯片。从在硅片上“雕刻”电路,到把亿万个晶体管集成到一个指甲盖大小的芯片上,都属于这个范畴。如果你对芯片设计(比如CPU、GPU的设计)或者芯片制造(比如光刻、蚀刻这些工艺)感兴趣,那这个方向就是你的菜。现在国内最火的“卡脖子”技术,很多都集中在这个领域,比如光刻机、高端芯片制造工艺,国家正在大力投入,所以这个方向前景很好。
第二个方向是光电子技术。这个方向研究的是光和电怎么相互转化。 你每天用的手机屏幕(OLED)、家里的LED灯、上网用的光纤通信,都离不开光电子技术。 这个方向的课程会包括激光原理、光学、光电子器件等。毕业后可以去做显示技术(比如京东方这样的公司)、光通信(比如华为、中兴)、激光器或者各种传感器。现在很火的自动驾驶,里面用到的激光雷达(LiDAR),核心就是光电子器件。
第三个方向是电磁场与微波技术。这个方向听起来有点玄乎,其实和你天天用的手机信号、Wi-Fi、蓝牙、卫星导航息息相关。 它主要研究电磁波的产生、传播和接收,所以天线设计、射频电路、微波器件是这个方向的核心。 比如,手机里的天线怎么设计才能让信号更好、辐射更小?5G基站怎么收发信号?这些都是这个方向要解决的问题。毕业后去华为、中兴或者一些专门做射频芯片的公司,都是不错的选择。这个领域的人才也挺稀缺的。
毕业之后,具体能做什么工作呢?
最主要的一个去向就是集成电路(IC)行业,也就是大家常说的芯片行业。在这个行业里,你可以做IC设计工程师,用专门的软件(EDA工具)去画电路图,把一个复杂的功能通过电路逻辑实现出来,这需要很强的逻辑思维和细心。你也可以做IC验证工程师,负责检查设计出来的电路有没有问题,确保它在实际生产出来后能正常工作。或者,你还可以去做IC工艺工程师,这个就更偏向制造了,你要去芯片厂(Fab)里,负责保证光刻、蚀刻、薄膜沉积这些复杂的生产环节不出问题。现在国内很多公司比如华为海思、中芯国际、紫光展锐,都在大量招这个专业的人。
另一个大的去向是消费电子行业。比如去华为、小米、OPPO、VIVO这些公司。但要注意,这个专业的人去做手机,不是做手机App,也不是做外观设计,而是做最底层的硬件。比如,你可能会成为一名硬件工程师或射频工程师。你的工作可能是负责设计手机的主板,决定用哪家的芯片、哪个型号的电容电阻,怎么把这些元器件合理地布局在小小的PCB板上,还要考虑散热、信号干扰这些问题。或者,你会专门负责手机的射频部分,也就是天线和信号收发,确保手机在各种环境下通话和上网的信号都是好的。
还有一部分人会去通信行业。比如去华为、中信科、中兴通讯这些设备商。他们做的不是运营商那种装宽带、卖手机卡的业务,而是开发通信基站、光传输网络、路由器这些核心设备。这个专业学电磁场与微波方向的毕业生在这里就很有优势,可以做天线工程师、射频电路开发等。
这个专业读研的比例很高。因为它太偏底层和基础研究了,本科四年学的知识很多时候只能算入门,想要在芯片设计这样的领域做到核心岗位,硕士学历几乎是标配,博士也很常见。因为这个行业技术迭代非常快,需要你不断地学习新东西,而更高层次的学历能让你在理论和研究能力上打下更扎实的基础。
总的来说,电子科学与技术是一个硬核的工科专业。它不像计算机科学那样直接面对用户和应用,而是为所有这些应用提供最基础的硬件支撑。它的学习过程会比较枯燥,需要跟大量的物理公式和复杂的电路图打交道,但它的优势在于,你所学的东西是整个信息时代的基石,这个基础很难被轻易替代。只要人类社会还在使用电子产品,这个专业的人才就一直会有需求。而且,随着国内越来越重视半导体等核心技术的发展,这个方向的职业前景和发展空间只会越来越大。

七点爱学
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