张沕琳本科硕士毕业于清华大学，师从图像传感器领域著名专家Amine Bermak教授于2010年获得香港科技大学博士学位。之后进入美国宾夕法尼亚大学，师从Jan Van der Spiegel教授及Nader Engheta教授进行博士后研究工作。张沕琳博士于2016年入选中组部青年千人，并于同年加入清华大学电子工程系任教。