Ngành chất bán dẫn: Học gì, học ở đâu và cơ hội nghề nghiệp

Ngành chip bán dẫn là một trong những lĩnh vực hàng đầu định hình tương lai. Với sự phát triển không ngừng của thiết bị điện tử, từ smartphone đến máy tính cá nhân, ngành chip bán dẫn đã trở thành trọng tâm của sự phát triển trong công nghệ. Để trở thành một chuyên gia trong lĩnh vực này không phải là điều dễ dàng. Cùng Hotcourses Vietnam khám phá ngành học chip bán dẫn đầy tiềm năng nhé.

Ngành chất bán dẫn là gì?

Ngành chất bán dẫn, hay còn gọi là ngành công nghệ bán dẫn, là một lĩnh vực trong công nghiệp chuyên sản xuất và phát triển các thành phần điện tử dựa trên tinh thể bán dẫn. Tinh thể bán dẫn (semiconductor) là loại vật liệu có thể điều khiển dòng điện. Các vi mạch và chip được sản xuất từ tinh thể bán dẫn này. 

Cụ thể, bán dẫn là loại vật liệu có điện trở nhỏ hơn kim loại và lớn hơn các chất cách điện. Điện trở của bán dẫn thay đổi tùy thuộc vào số lượng electron di chuyển qua nó. Bán dẫn được sử dụng để tạo ra các linh kiện điện tử như transistor, vi mạch, cảm biến, đèn LED, và rất nhiều sản phẩm khác. Ngành công nghệ bán dẫn đòi hỏi kiến thức kỹ thuật cao cấp và chuyên sâu về thiết kế, sản xuất và kiểm tra các sản phẩm điện tử dựa trên tinh thể bán dẫn. 

Đây là một trong những ngành công nghiệp quan trọng và phát triển nhanh nhất trên toàn cầu, từ điện thoại thông minh dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) cho đến việc áp dụng Internet vạn vật (IoT), 5G hoặc lĩnh vực ô tô – không có gì mà không bị ảnh hưởng bởi linh kiện bán dẫn. Chất bán dẫn đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự tiến bộ công nghệ và đổi mới trong nhiều khía cạnh của cuộc sống hiện đại.

Học gì trong ngành chất bán dẫn?

Trong ngành chất bán dẫn, có một loạt các kỹ năng và kiến thức cần thiết để thành công. Dưới đây là một số môn học và lĩnh vực mà sinh viên thường cần tiếp xúc khi học về ngành chip bán dẫn:

• Vật lý bán dẫn: Sinh viên cần hiểu về cấu trúc và tính chất của các vật liệu bán dẫn như silic, germani, và gallium arsenide. Điều này bao gồm cả hiểu biết về cấu trúc tinh thể, vùng cấm, và các hiện tượng điện tử trong vật liệu bán dẫn.

• Thiết kế vi mạch: Đây là một mảng quan trọng trong ngành chip bán dẫn, nơi sinh viên học cách thiết kế và mô phỏng các vi mạch điện tử. Các môn học có thể bao gồm nguyên lý thiết kế vi mạch, phương pháp mô phỏng và kiểm tra vi mạch.

• Sản xuất và công nghệ chế tạo: Sinh viên học về các quy trình sản xuất và công nghệ chế tạo để sản xuất các chip bán dẫn. Điều này có thể bao gồm quy trình phóng ảnh, ets, và các kỹ thuật đo lường và kiểm tra chất lượng.

• Kỹ thuật điện tử: Kiến thức về các linh kiện điện tử và các mạch điện tử cũng là một phần quan trọng của ngành chip bán dẫn. Sinh viên cần hiểu về các thành phần như transistor, diode, và vi mạch tích hợp.

• Kỹ năng lập trình và phần mềm: Trong một số trường hợp, sinh viên cũng cần có kiến thức về lập trình và phát triển phần mềm để làm việc với các hệ thống điều khiển và kiểm soát được tích hợp trong các chip bán dẫn.

• Quản lý dự án và kỹ năng giao tiếp: Kỹ năng quản lý dự án và giao tiếp là quan trọng trong mọi ngành công nghệ, bao gồm cả ngành chip bán dẫn. Sinh viên cần học cách làm việc nhóm, quản lý thời gian và tài nguyên, và truyền đạt ý tưởng và thông tin một cách hiệu quả.

Ngoài ra, đây là một lĩnh vực luôn đòi hỏi sự chuyên sâu và kiến thức kỹ thuật nâng cao, chương trình đào tạo cũng vì thế mà cung cấp kiến thức thực tế càng nhiều càng tốt:

• Thiết kế vi mạch bán dẫn: Học cách thiết kế các mạch điện tử phức tạp trên một chip bán dẫn, một phần không thể thiếu trong thiết bị điện tử như điện thoại di động và máy tính.

• Kiểm tra linh kiện và vật liệu: Học cách lựa chọn linh kiện và vật liệu phù hợp và kiểm tra chất lượng của chúng trước khi sử dụng vào sản xuất.

• Sản xuất và kiểm tra mạch bán dẫn: Học cách sản xuất mạch bán dẫn thông qua các quy trình như etsching, phủ mạ và lắp ráp, sau đó kiểm tra tính chính xác và hiệu suất của chúng.

• Sử dụng các phần mềm thiết kế vi mạch: Học cách sử dụng các phần mềm như Cadence để thiết kế và mô phỏng mạch điện tử.

Ngành chất bán dẫn học ở đâu?

Để làm việc trong ngành công nghiệp bán dẫn, hầu hết các vị trí đòi hỏi trình độ học vấn cao. Thường thì bạn cần có ít nhất bằng cử nhân trong các ngành liên quan như kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin hay vật lý. Ngoài ra, việc có chứng chỉ hoặc bằng cấp chuyên môn từ các trường đại học uy tín sẽ giúp bạn có lợi thế trong việc tìm kiếm việc làm.

Ở Việt Nam, các trường đi đầu về giảng dạy ngành công nghiệp bán dẫn phải kể đến: Đại học Quốc gia Hà Nội và Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh. Ngoài ra, bạn cũng có thể đăng ký các tổ chức đào tạo và tổ chức nghề nghiệp chuyên về công nghiệp bán dẫn: Như Semiconductor Industry Association (SIA) và International Electronics Manufacturing Initiative (iNEMI). Những tổ chức này cung cấp các khóa học, chứng chỉ và tài liệu đào tạo về công nghệ và quy trình sản xuất trong ngành công nghiệp bán dẫn.

hotcourses.vn

Nếu có cơ hội du học, khả năng và lợi thế của bạn sẽ càng nâng cao trên thị trường đối với ngành học này. Và Mỹ là “miền đất hứa” với khả năng dẫn đầu trong lĩnh vực này. Các trường đại học hàng đầu trên thế giới như Đại học Stanford, Massachusetts Institute of Technology (MIT), và California Institute of Technology (Caltech) cung cấp những chương trình học uy tín trong lĩnh vực này. Ngoài ra, các khóa đào tạo ngành Chip bán dẫn ở Mỹ gợi ý bởi Hotcourses Vietnam mà bạn có thể tham khảo.

Nếu bạn có thắc mắc về du học ngành Chip bán dẫn, các chuyên gia du học IDP giàu kinh nghiệm luôn sẵn sàng hỗ trợ và tư vấn hoàn toàn miễn phí.

Tốt nghiệp ngành chất bán dẫn ra làm gì?

Các công ty trong chuỗi giá trị bán dẫn đang hoạt động theo nhiều quy trình và công nghệ khác nhau, từ thiết kế đến chế tạo và lắp ráp, nhằm tối ưu hóa hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên, chưa có quốc gia nào đạt được sự tự chủ chiến lược hoàn toàn trong ngành này. Việc này dẫn đến sự phát triển của nhiều công ty "tay chơi" với mô hình kinh doanh tập trung vào một lớp cụ thể của chuỗi giá trị bán dẫn.

Các "ông lớn" trên thị trường bán dẫn bao gồm TSMC của Đài Loan và Samsung Electronics của Hàn Quốc, đóng góp vào hơn 70% thị trường sản xuất bán dẫn. Trong khi TSMC là nhà sản xuất chip hiện đại hàng đầu, Samsung dẫn đầu thị trường chip nhớ. Các công ty Mỹ như Intel, Nvidia, Qualcomm, Broadcom và Advanced Micro Devices cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế chip. 

Trong tuyên bố chung về quan hệ Đối tác Chiến lược Toàn diện Việt – Mỹ hôm 10/9/2023, hai bên ghi nhận tiềm năng của Việt Nam trong việc trở thành quốc gia chủ chốt trong ngành công nghiệp bán dẫn, đồng thời “ủng hộ sự phát triển nhanh chóng của hệ sinh thái bán dẫn tại Việt Nam”. Đối với Việt Nam, số liệu từ Cổng thông tin khoa học và công nghệ quốc gia cho thấy nước ta hiện có 5.575 kỹ sư thiết kế chip. Bộ Thông tin và Truyền thông cho hay nhu cầu nhân lực ngành công nghiệp bán dẫn của Việt Nam là 5.000 - 10.000 kỹ sư/năm, song khả năng đáp ứng chưa đến 20%.

Sinh viên tốt nghiệp ngành công nghệ bán dẫn có thể định hướng theo những nghề nghiệp sau:

• Kỹ sư thiết kế điện tử: Trong vai trò này, bạn sẽ phát triển và thiết kế các vi mạch tích hợp, vi mạch analog, vi mạch kỹ thuật số và các linh kiện điện tử khác. Công việc của bạn là đảm bảo rằng các sản phẩm điện tử hoạt động hiệu quả và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

• Kỹ sư sản xuất: Trở thành kỹ sư sản xuất đồng nghĩa với việc quản lý quy trình sản xuất và kiểm tra linh kiện điện tử. Bạn sẽ đảm bảo rằng sản phẩm được sản xuất đúng cách và đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng.

• Kỹ sư kiểm tra và chất lượng: Trong vai trò này, bạn sẽ thực hiện các kiểm tra để đảm bảo rằng sản phẩm điện tử đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và không có lỗi sản xuất.

• Kỹ sư phân tích và mô phỏng: Sử dụng các công cụ mô phỏng và phân tích để nghiên cứu và cải tiến các linh kiện và quy trình sản xuất.

• Kỹ sư nghiên cứu và phát triển: Tham gia vào việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ và sản phẩm mới trong lĩnh vực công nghệ bán dẫn.

Mức lương của ngành công nghiệp bán dẫn có hấp dẫn?

Mức lương trong ngành công nghiệp bán dẫn thường rất hấp dẫn, phản ánh trình độ học vấn, kỹ năng, và cấp bậc của nhân viên. Dưới đây là một cái nhìn về mức lương của các vị trí phổ biến trong ngành công nghệ bán dẫn:

Mức lương tại Hoa Kỳ:

• Kỹ sư thiết kế vi mạch: 120.000 – 200.000 USD/năm

• Kỹ sư sản xuất bán dẫn: 100.000 – 150.000 USD/năm

• Kỹ sư kiểm thử bán dẫn: 70.000 – 100.000 USD/năm

• Kỹ sư vận hành thiết bị bán dẫn: 60.000 – 90.000 USD/năm

• Kỹ sư quản lý bán dẫn: 150.000 – 250.000 USD/năm

Mức lương tại Việt Nam:

• Mức lương trung bình của các vị trí trong ngành công nghiệp bán dẫn tại Việt Nam vào khoảng từ 15 triệu đồng đến 45 triệu đồng trên tháng.

• Những vị trí có kinh nghiệm và năng lực cao có thể nhận được mức lương hơn 100 triệu đồng/tháng.

Thu nhập trong ngành công nghiệp bán dẫn tại Việt Nam đang có xu hướng tăng lên do sự phát triển mạnh mẽ của ngành bán dẫn trong thời gian gần đây. Điều này cũng tương đối phản ánh xu hướng toàn cầu, khi ngành công nghiệp bán dẫn ngày càng trở nên quan trọng và cạnh tranh trên thị trường toàn cầu.

>> Ngành Công nghệ thông tin: Học gì, học ở đâu, và cơ hội nghề nghiệp

>> Hackathon là gì và tại sao sinh viên công nghệ nên tham gia?