Історія кафедри мікроелектроніки починається з 10 листопада 1952 року, коли у складі радіотехнічного факультету було створено нову кафедру з назвою “Фізика діелектриків”. Її базою стала спеціальність “Фізика діелектриків”, яка раніше належала до інженерно-фізичного факультету. Цей факультет було засновано у 1948 році і він мав три спеціальності: “Металофізика”, “Технічна електроніка” та “Фізика діелектриків”. Створені спеціальності відповідали вимогам того часу з підготовки інженерів для нових напрямків промисловості та науки. Перші набори на інженерно-фізичний факультет показали, що його спеціальності користуються великою популярністю абітурієнтів: конкурс складав 7-8 претендентів на одне місце.
Згадує доцент Ільченко В.І.: “Наприкінці 40-х і початку 50-х років думками молоді беззастережно володіла атомна фізика. Могутня сила атома заворожувала нас так само, як сучасну молодь комп’ютерна техніка, інформаційні техології і т.п. Тому дізнавшись про існування у КПІ інженерно-фізичного факультету, який обіцяв надати фундаментальну фізико-математичну та інженерно-технічну підготовку, необхідну для роботи у галузі ядерної фізики, я без будь-яких вагань зробив свій вибір після закінчення середньої школи. Із трьох спеціальностей – металофізика, фізика діелектриків і технічна електроніка – у вступній заяві я вказав технічну електроніку, тому що вона обіцяла, окрім іншого, розробку приладів для ядерних досліджень. Але сталося не зовсім так, як гадалося.
Вступних іспитів було тоді аж сім: мова та література (письмовий і усний), математика (письмовий і усний), фізика, хімія, іноземна мова. Прохідний бал був 29,5. Коли дійшло до формування груп виявилося, що більшість абітурієнтів вказали саме технічну електроніку. Тодішній декан Калніболотський М.Л. провів співбесіду із кожним і своєю волею рівномірно розподілив нас по групам, впевнившись, що іншого способу немає. Так я опинився на спеціальності фізика діелектриків. Мій найкращий товариш, із яким ми мріяли вчитися у одній групі, потрапив до групи металофізиків. Через більш ніж 50 років ми зовсім не жалкуємо про такий розподіл.
Моя шкільна юнацька мрія про ядерну фізику не здійснилася, але праця у галузі фізики твердого тіла, фізики напівпровідників і напівпровідникових приладів виявилася не менш захоплюючою за що я надзвичайно вдячний долі”.
Вже з першого курсу навчальний процес на факультеті було орієнтовано на поглиблену теоретичну підготовку студентів. Крім обов’язкових для політехників дисциплін, як вища математика, загальна фізика, хімія, опір матеріалів, нарисна геометрія, навчальні плани передбачали курси з математичної фізики, теоретичної фізики, фізики атомного ядра та інш. До навчального процесу залучались кращі викладачі та науковці КПІ: професори Смогержевський О.С. (аналітична геометрія), Зморович В.А. (математичний аналіз), Файнерман І.Д. (загальна фізика), Смірнов Л.А. (теоретична фізика), Хільчевський М.О. (теоретична механіка). На старших курсах студентам читались спеціальні дисципліни: “Теорія змінного струму”, “Електроматеріалознавство”, “Електричні вимірювання”, “Електричні машини”, “Фізика діелектриків”, “Спецметоди діелектричних вимірювань” та інш.
Студенти з великим ентузіазмом і наполегливістю засвоювали свої спеціальності, готуючись до майбутньої праці. На факультеті активно працювали громадські організації, проводились загальні збори, вечори відпочинку. Однак, незабаром студентів факультету було розведено по різним куткам. З якись міркувань інженерно-фізичний факультет було розформовано: спеціальність “Металофізика” передано на металургійний факультет, а спеціальність “Фізика діелектриків” та “Технічна електроніка” увійшли до складу радіотехнічного факультету, деканом якого на той час був відомий вчений у галузі радіоелектроніки професор Огієвський Володимир Васильович, який дуже доброзичливо прийняв нове поповнення та робив всебічну підтримку та допомогу у розвитку нових спеціальностей.
У 1952 році з метою організації навчального процесу та підготовки фахівців зі спеціальності “Фізика діелектриків” було створено нову кафедру з такою ж назвою. За наказом ректора Київського політехнічного інституту завідувачем кафедри було призначено доцента, кандидата технінчних наук Некрасова Михайла Макаровича (в майбутньому професора, доктора технічних наук). Михайло Макарович був дуже досвідченим фахівцем. Він пройшов велику школу наукової та практичної роботи. Після закінчення у 1934 році Ленінградського електротехнічного інституту працював у високовольтній лабораторії ім. проф. Смурова А.А., у 1939 році захистив кандидатську дисертацію та був призначений на посаду старшого наукового співробітника ЛЕТІ та одночасно займався викладацькою діяльністю. У 1942 році Михайло Макарович хворий був евакуйований з блокадного Ленінграда до Ленінська-Кузнецького, де після одуження його було призначено головним інженером ЦЕС треста Ленінськвугілля. На цій посаді Михайло Макарович працював до 1945 року, коли за наказом міністра вищої освіти СРСР його було призначено завідувачем кафедри Іванівського енергетичного інституту. З цієї посади Некрасова М.М. було переведено до КПІ.
Першими співробітниками кафедри були старший викладач Сергій Іванович Бутко та завідувач лабораторіями Віталій Якович Чередниченко.
З перших днів створення кафедра активно включається в організацію навчального процесу. Перед кафедрою стояли складні завдання. Справа у тому, що в цей час почала швидко розвиватися нова галузь промисловості – напівпровідникова електроніка. Незважаючи на те, що кафедра мала назву “Фізика діелектриків”, вона повинна була готувати інженерів з урахуванням потреб нової галузі. Тому в навчальних планах з’являються такі дисципліни як “Фізика напіпровідників”, “Напіпровідникові прилади”, “Технологія напівпровідникових приладів” та інші.
Кафедра розташовувалась на першому поверсі енергокрила головного корпусу. Не вистачало приміщень, обладнання для нових лабораторій і, головне, не вистачало викладацьких і наукових кадрів. Все це потрібно було створювати, діставати, вирішувати. І маленький колектив на чолі з М.М. Некрасовим робив все можливе для створення матеріально-технічної бази кафедри та забезпечення навчального процесу. Встановлювалися зв’язки з промисловими підприємствами Києва та інших міст України, які допомагали в оснащенні лабораторій кафедри приладами та устаткуванням.
У грудні 1953 року відбувся перший випуск студентів груп ДФ-1, які отримали кваліфікацію інженерів-електриків зі спеціальності “Фізика діелектриків”. Багато випускників цієї групи в майбутньому стали провідними фахівцями, захистили кандидатськи дисертації, а Глунчук К.Д., Грибніков З.С., Кременчуцький Л.С. захистили докторські дисертації.
Поруч з радянськими студентами на кафедрі навчались студенти з Китайської народної республіки. Китайські студенти наполегливо засвоювали російську мову, оволодівали теоретичними дисциплінами та, майже усі, були відмінниками навчання. Серед перших китайських випускників теперішній миністр авіації КНР – Ляо Сяо-Кун, колишній міністр електроніки КНР – Ма Го-Фун, професор, доктор технічних наук – Чжоу Ши-Рен.
У 1954 році здійснено перший прийом до аспірантури. Її аспірантом став випускник гр. ДФ-2 Клетченков І.І., який захистив кандидатську дисертацію у 1959 році. В цьому ж році було надруковано першу наукову статтю та виконано першу науково-дослідну господарську роботу на замовлення Запорізького трансформаторного заводу.
У 1956 році за рішенням міністерства вищої освіти СРСР замість спеціальності “Фізика діелектриків” було створено нову спеціальність “Напівпровідники та діелектрики”, а кафедра одержала назву – “Діелектриків та напівпровідників”. Це була не проста зміна назв, а переорієнтація підготовки фахівців на нове, пріоритетне направлення електроніки – напівпровідникової електроніки. Всього в складі радіотехнічного факультету кафедра підготувала дев’ять випусків інженерів за спеціальностями «Фізика діелектриків» і «Напівпровідники та діелектрики».
У 1962 році наказом ректора КПІ було створено факультет радіоелектроніки у складі кафедр “Діелектрики та напівпровідники”, “Електронні та іонні прилади”, “Промислова електроніка”. Першим деканом факультету було призначено завідувача кафедри електронних і іонних приладів доцента Вішневського Адольфа Івановича. Факультет розташовувався у тільки що сданому до експлуатації корпусі № 12. Кафедрі були виділені більш пристосовані приміщення у правому крилі корпуса. На цокольному поверсі розміщувались механічні майстерні, пічна лабораторія з потужними печами для синтезу нових матеріалів, технологічна та хімічна лабораторії. На першому поверсі розміщувались навчальні та наукові лабораторії та кімнати завідувача кафедри та завідувача лабораторії. Увесь колектив приймав участь в освоєнні нових приміщень. У короткий час було перевезено та смонтовано устаткування, модернізовано навчальні лабораторії, підготовлено методичне забезпечення навчального процесу. З 1-го вересня 1962 року заняття вже почались в нових лабораторіях.
гр. ДН11,12
У 1967 році на базі кафедри проведено І Всесоюзну науково-технічну конференцію з мікроелектроніки. У ній взяли участь провідні спеціалісти академічних і галузевих науково-дослідних інститутів, вищих навчальних закладів і виробничих підприємств. Викладачі та науковці кафедри зробили понад 50 доповідей. Ця конференція поклала початок розвиткові мікроелектроніки в СРСР та Україні.
У 1971 році на кафедрі почав видаватися республіканський міжгалузевий науково-технічний збірник “Діелектрики та напівпровідники”, відповідальним редактором якого був професор Некрасов М.М. Збірник одразу став широко відомим серед науковців не тільки України, а і далеко за її межами і значною мірою сприяв розвитку твердотільної електроніки.
У 1953-1974 роках колектив кафедри поповнили найбільш обдаровані та перспективні її випускники: Ю.Д. Кобцев, І.І. Клетченков, Г.І. Богдан, А.М. Гротте, В.О. Хращевський, В.І. Ільченко, В.В. Заїка, С.П. Фабріков, Ю.М. Поплавко, Б.Я. Язицький, В.С. Савощенко, Л.Г. Гультяєва, Б.М. Бєляков, В.В. Лавріненко, О.В. Бакунцев, С.О. Бакунцева, В.Г. Тіняков, О.В. Борисов, В.М. Кириленко, В.І. Молчанов, М.К. Родіонов, В.Г. Цикалов, Л.П. Переверзєва, Ю.І. Якименко, І.О. Карташов, А.П. Мірошниченко, В.С. Вишневський, В.С. Коваль, О.М. Шмирьова, В.М. Пашков, Є.Ф. Клочко, В.В. Алексєєв, О.Л. Бойченко. Майже всі вони захистили кандидатські дисертації, а Ю.М. Поплавко, Ю.І. Якименко та О.М. Шмирьова стали докторами наук, очолили наукові школи в галузі сегнетоелектрики, функціональної п’єзоелектроніки та напівпровідникових перетворювачів. У 1958 році на кафедру було переведено з кафедри техніки високих напруг фахівця в галузі високовольтного старіння полімерних матеріалів доцента Ільченка М.С. у майбутньому доктора технічних наук, професора, першого проректора КПІ, у 1961 році зі Львівської політехніки – фахівця з напівпровідникових матеріалів доцента Дімарову Є.Н.
Про інтенсивну підготовку науково-педагогічних кадрів свідчить такий приклад. Першим серед випускників кафедри став кандидатом наук у 1959 році І.І. Клетченков. А вже з середини 70-х років щорічно захищали понад 10 кандидатських дисертацій.
М.М.Некрасов дуже чутливо реагував на все нове та уміло вибирав найбільш перспективні наукові напрямки. Він був прибічником багатоплановості наукових досліджень, що не завжди підтримувалося керівництвом науково-дослідної частини інституту. Але такий підхід дозволяв поширювати наукові зв’язки, заключати угоди на виконання госпдоговірних наково-дослідних робіт, залучати до наукових досліджень фахівців різного профілю та бути у безперервному творчому пошуку.
Науково-дослідні роботи велись, як правило, з так званої найважливішої тематиці, тобто по договорам з оборонними підприємствами. Обсяг таких робіт в окремі роки досягав мільйона карбованців (рублів).
Найбільш відомих результатів на ті роки було досягнуто у дослідженні та використанні сегнето- та п’єзоматеріалів під керівництвом професора Поплавка Ю.М. та старшого наукового співробітника Лавріненка В.В.
Багато наукових розробок кафедра впроваджувала на промислових підприємствах України та Радянського Союзу.
Найкращі наукові досягнення кафедри неодноразово відзначалися нагородами на міжнародних та всесоюзних виставках, зокрема медалями ВДНГ. Найкращі вчені ставали лауреатами премії імені О.С. Попова. За розробку першого у світі принципово нового двигуна на п’єзоелектричному ефекті (п’єзодвигуна) кандидата технічних наук В.В. Лавріненка нагороджено дипломом міжнародної виставки у м. Делі (Індія).
У 1974-1985 роках кафедру очолив професор, доктор технічних наук Юрій Максимович Калніболотський. За цей період була вдосконалена науково-педагогічна діяльність, особливо розвинулася матеріально-технічна база: було створено галузеву лабораторію п’єзоелектричних приводів, міжкафедральну навчально-наукову технологічну лабораторію, модернізовано навчальні лабораторії, оновлено навчальні плани та програми підготовки фахівців.
З 1985 по 2014 року кафедру очолює Якименко Юрій Іванович, професор, доктор технічних наук, академік НАН України.
Ще раніше, у 1983 році його було призначено на посаду декана факультету електронної техніки.
Розвиток мікроелектроніки, нових технологій у виробництві інтегральних мікросхем зажадали своїх фахівців. У зв’язку з цим з 1985 року розпочато підготовку інженерів за фахом “Мікроелектроніка та напівпровідникові прилади”, а кафедру переіменовано у кафедру мікроелектроніки. Поряд з традиційними науковими напрямками почали активно розвиватися й нові: функціональна електроніка, напівпровідникові перетворювачі енергії, НВЧ-мікроелектроніка. Продовжують розвиватися наукові лабораторії, формуватись їх колектив.
До структури кафедри увійшли лабораторії: функціональної п’єзоелектроніки (керівник професор, доктор технічних наук Якименко Ю.І.), п’єзоприводу (керівник старший науковий співробітник, кандидат технічних наук Лавріненко В.В.), НВЧ-електроніки (керівник професор, доктор фізико-математичних наук Поплавко Ю.М., доцент, кандидат технічних наук Молчанов В.І.), міжкафедральна навчально-наукова технологічна (керівник доцент, кандидат фізико-математичних наук Родіонов М.К.), напівпровідникових перетворювачів (керівник старший науковий співробітник, кандидат технічних наук Шмирьова О.М.), напівпровідникових структур (керівник доцент, кандидат технічних наук Борисов О.В.), фізики напівпровідників (керівник доцент, кандидат технічних наук Тіняков В.Г.). Цей період у розвитку кафедри став часом перебудови, пошуку нових форм зв’язку із суспільною практикою.
На той час значна увага приділялась поліпшенню практичної підготовки студентів, скороченню часу адаптації випускників до робочих місць на підприємствах. З цією метою на виробничому об’єднанні “Кристал” м. Києва створюється філіал кафедри, провідні фахівці якого залучаються до читання лекцій з питань проектування ІМС, моделюванню напівпровідникових структур і технологічних процесів, до проведення лабораторних робіт безпосередньо на діючому обладнанні підприємства. Починаючи з 1987/88 навчального року ВО “Кристал” надає кафедрі комп’ютерні класи та забезпечує практичне навчання роботі на ЕОМ студентів спеціальності. Велику допомогу та підтримку у створенні та функціонуванні філіалу кафедри надавали генеральні директори ВО Сазонов, Циба, головні інженери Кізема І.Г., Цурканов Л.М. (фахівці І.Г. Кізема та Л.М. Цурканов багато років були головуючими Державної екзаменаційної комісії зі спеціальності “Мікроелектроніка та напівпровідникові прилади”).
Поширюються наукові зв’язки з НДІ “Сатурн” (генеральний директор Гассанов Л.Г.), “Оріон” (генеральний директор Звершховський І.В.), ВО “Генератор” (генеральний директор Гузов Д.М., Захрабов М.Н.) та іншими підприємствами м. Києва по замовленням яких на кафедрі виконувалось багато наукових досліджень.
В якості баз практики використовувались профільні підприємства Києва, Запоріжжя, Херсона, Брянська та інші міста України та СРСР.
Особливо дружні зв’язки встановились між кафедрою та інститутом фізики напівпровідників АН, яким керує видатний вчений в галузі напівпровідникової електроніки, академік Сергій Васильович Свєчніков. В цей інститут для проходження практики, на дипломне проектування направлялись найбільш теоретично підготовлені студенти спеціальності, які, як правило, після закінчення навчання залишалися там працювати. Багато з них стали кандидатами та докторами наук, провідними спеціалістами інституту.
Сергій Васильович особисто бере активну участь у навчальному процесі кафедри: він читає лекції з проблем мікроелектроніки та оптоелектроніки, керує дипломними та магістерськими роботами. Його ідеї, його бачення подальшого розвитку мікроелектроніки плідно впливають на удосконалення підготовки фахівців.
Великою подією в житті кафедри, визнанням високого рівня її наукових робіт в галузі функціональної електроніки стало присудження у 1987 році завідувачеві Якименку Ю.І. Державної премії УРСР в галузі науки і техніки.
На початку 90-х років починаються реформи вищої школи в Україні. Кафедра бере активну участь в експерименті із впровадження у вищих навчальних закладах освіти ступеневої підготовки фахівців.
На кафедрі розроблені навчальні плани підготовки бакалаврів з напрямку 0908 – “Електроніка”, спеціалістів та магістрів зі спеціальності 090801 – “Мікроелектроніка та напівпровідникові прилади”, які були затверджені навчально-методичною комісією Міністерства освіти для всіх вищих навчальних закладів освіти України. Кафедра першою в Україні у 1997 році зробила випуск магістрів.
У 1991 році на факультеті електроніки створюється нова спеціальність 090804 – “Фізична та біомедична електроніка”. За наказом міністра освіти України підготовка фахівців з цієї спеціальності доручається двом кафедрам – фізичній та біомедичній електроніки та мікроелектроніки. Зпочатку набір студентів з нової спеціальності був у кількості двох груп тільки кафедрою ФіБМЕ. Однак попит на таких фахівців значно перевищував можливості однієї кафедри. Тому починаючи з 1997 року кафедра мікроелектроніки також здійснює набір однієї групи на спеціальність ФіБМЕ. Одночасно змінюється зміст підготовки фахівців зі спеціальності “Мікроелектроніка та напівпровідникові прилади”. У навчальні плани впроваджуються такі дисципліни як електронні системи, функціональна електроніка, спецкурс мікроелектроніки.
Принципово на новий рівень стає комп’ютерна підготовка студентів. На кафедрі створюються комп’ютерні класи, локальні комп’ютерні мережі, які під’єднуються до всесвітньої мережі “Internet”. Навчальні плани та програми передбачають безперервне вивчення комп’ютерних дисциплін, використання комп’ютерів у курсовому та дипломному проектуванні.
На початку 90-х років, не дивлячись на скрутне становище електроніки в Україні, жорсткі умови переходу до ринку, кафедрі вдалося не тільки зберегти науковий потенціал, але й розширити наукову тематику. У 1994 році на базі кафедри створюється науково-дослідний інститут прикладної електроніки. Директором інституту призначається член-кореспондент НАНУ Якименко Ю.І., а його заступником випускник кафедри Богдан О.В. До складу інституту увійшли всі наукові підрозділи кафедри мікроелектроніки та ряд наукових лабораторій інших кафедр факультету електроніки. В НДІ прикладної електроніки студенти отримали можливість брати безпосередню участь у наукових дослідженнях. Ось головні напрями роботи інституту:
– функціональна електроніка на основі сегнето-, п’єзоматеріалів;
– п’єзоелектричні двигуни;
– енергозаощаджувальні технології;
– фотоелектричні перетворювачі енергії;
– діелектричні матеріали для приладів НВЧ-діапазону;
– матеріали та прилади оптоелектроніки;
– мікроелектронні датчики фізичних величин;
– елементи та прилади медичної електроніки;
– моделювання фізичних явищ у матеріалах та приладах.
Сьогодні кафедра готує бакалаврів, магістрів і докторів філософії (PhD) за спеціальністю 153 “Мiкро- та наносистемна техніка” (освітня програма “Мiкро- та наноелектроніка”). Вона є базовою серед споріднених кафедр в Україні з питань організації навчального процесу за ступеневою системою підготовки фахівців. Ця система забезпечує фундаментальну підготовку з природничих наук, спеціальні знання з матеріалознавства, конструювання та проектування, технології та застосування мікросхем для комп’ютерної, інформаційно-вимірювальної та контрольної техніки, а також для цифрової відео-, аудіотехніки та зв’язку.
Випускники спроможні самостійно продовжувати освіту практично у будь-який сфері науки і техніки, стати знавцями світового ринку електроніки. Також можна отримати диплом про освіту за другою спеціальністю в галузі промислового менеджменту та маркетингу.