Sirusuunnittelun osaamistarpeita: Erityisesti mobiiliverkkojen, reunatekoälyn (edge AI) ja erittäin vähävirtaisten järjestelmäpiirien (SoC) suunnittelu. Tämä edellyttää vahvaa osaamista piirisuunnittelussa, signaalinkäsittelyssä ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittämisessä. Piirisuunnittelussa korostuvat integroituihin piireihin liittyvät osaamiset, kuten ASIC-kehittäminen. Integroitujen piirien avulla samalle sirulle saadaan yhdistettyä useita komponentteja. ASIC-suunnittelulla tarkoitetaan sovelluskohtaisten integroitujen piirien suunnittelemista. Näitä piirejä hyödynnetään laajasti esimerkiksi tietoliikenteessä, autoteollisuudessa tai lääketieteellisissä laitteissa. ASIC-kehittämiseen liittyviä osaamistarpeita ovat mm. suunnittelun varmentaminen (design verification), testaus, simulointi, analoginen suunnittelu ja siihen kytkeytyvä signaalinkäsittely sekä piirien energiatehokkuutta parantava suunnittelu. Tarkastelluissa aineistoissa uusia yhteyksiä piirisuunnittelusta on myös esimerkiksi kvanttiteknologioihin ja koneoppimiseen.
Mikroelektromekaanisten järjestelmien (MEMS) ja anturiteknologioiden osaamistarpeita: Tämä osaamisalue vaatii syvällistä ymmärrystä mikroelektromekaanisista järjestelmistä, anturien suunnittelusta ja niiden soveltamisesta eri teollisuudenaloilla. Teknologioita hyödynnetään mm. viestintä-, terveydenhuolto- ja autoteollisuudessa. Näihin teknologioihin kytkeytyy osaamista erilaisista antureista, mittalaitteista, järjestelmäsuunnittelusta, sekä yleisemmin sähkötekniikan ja elektroniikan, mutta myös ohjelmointiin ja ohjelmistoihin liittyviä osaamistarpeita. Laajemmin yhteyksiä on myös luonnontieteellisiin ja tekniikan osaamisiin, kuten materiaalitekniikkaan, konetekniikkaan ja kemiantekniikkaan ja tekoälyosaamisiin, kuten neuroverkkoihin ja syväoppimiseen.
Fotoniikan osaamistarpeita: Fotoniikan arvoketjun vahvistaminen ja järjestelmäpiirien (SiP) suunnittelu. Tämä edellyttää osaamista optisessa suunnittelussa, fotoniikan integroinnissa ja uusien fotonisten materiaalien kehittämisessä.
Kvanttiteknologioiden osaamistarpeita: Kvanttiteknologioiden tutkimus, suunnittelu, valmistus ja integrointi. Tämä vaatii syvällistä ymmärrystä kvanttifysiikasta, kvanttilaskennasta ja kvanttianturien kehittämisestä, mihin liittyvät esimerkiksi kvanttipisteiden, kvanttioptiikan, materiaalitekniikan ja energiatehokkuuden osaamiset. Kokonaisuudessaan kvanttiteknologioiden osalta korostuu tutkimus-, tuotekehitys- ja innovaatio-osaaminen.
Kehittyneiden materiaalien ja prosessiteknologioiden osaamistarpeita: Uusien, kehittyneiden puolijohdemateriaalien tutkimus ja valmistus, mikä edellyttää osaamista materiaalitieteissä ja tuotanto- ja valmistusprosesseissa. Erityisesti tarvitaan osaamista ohutkalvoprosesseissa ja joustavissa mikroelektroniikan valmistusprosesseissa, kuten atomikerroskasvatuksesta (ALD). Näihin liittyviä osaamisia ovat mm. prosessien kehittämisen ja tuotekehityksen osaaminen, materiaalifysiikka, kemiantekniikka, materiaalien karakterisointi ja orgaaniset puolijohdemateriaalit anturiteknologiat.
Näiden osaamisalueiden kehittäminen ja vahvistaminen edellyttää tiivistä yhteistyötä teollisuuden, korkeakoulujen ja julkisen sektorin välillä. Lisäksi tarvitaan merkittäviä investointeja tutkimukseen ja kehitykseen, koulutukseen ja infrastruktuuriin. Korkean tutkimus-, kehitys- ja innovaatio-osaamisen lisäksi tarvitaan ammatillista osaamista puolijohteiden tuotantotehtävissä.
Puolijohdealan strategiassa nostetaan ratkaisuiksi:
- Kasvatetaan mikroelektroniikan koulutuksen laatua ja määrää. Lisätään merkittävästi aloituspaikkoja ja maisteri- ja tohtoritutkinnon suorittaneiden määrää. Toimiala ja yliopistot rakentavat yhdessä koulutusohjelmia, jotka ohjaavat uusia osaajia alalle.
- Kokeillaan innovatiivisia tutkimusrahoituksen mekanismeja ja panostetaan kansainvälisesti kilpailukykyisiin vakinaistamispolkuihin (”tenure tracks”) huippututkijoiden ja -professoreiden houkuttelemiseksi. Lisätään tieteellisten artikkelien määrää puolijohdealan johtavissa julkaisuissa Suomen näkyvyyden ja vetovoiman parantamiseksi.
- Vahvistetaan mikroelektroniikan ammatillista koulutusta tutkinto-ohjelmien ja lyhytkurssien avulla hyödyntäen myös työssä oppimista ja oppisopimusta, jotta Suomella on riittävä määrä osaajia puolijohdealan tuotantotehtäviin.
- Luodaan skaalautuvia täydennys- ja muuntokoulutusohjelmia puolijohdealan henkilöstön ammattitaidon kehittämiseksi ja mahdollistamaan sujuvat siirtymät muilta toimialoilta mikroelektroniikan työtehtäviin.
- Kasvatetaan puolijohdealan houkuttelevuutta opiskelijoiden keskuudessa kohdennetuilla vetovoimakampanjoilla, viestimällä alan urapoluista sekä tarjoamalla opiskelijoille työ- ja harjoittelumahdollisuuksia opintojen aikana.
- Käynnistetään toimia osaavan ulkomaisen työvoiman houkuttelemiseksi Suomen puolijohdealalle. Sujuvoitetaan työperäistä maahanmuuttoa, luodaan väyliä toimialan työpaikkoihin sekä parannetaan ulkomaalaisten opiskelijoiden ja työntekijöiden pysymistä maassa.
