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中国工程院院士:已经明朗,MEMS技术是传感器重要的发展方向和趋势!


  来源: 微纳电子与智能制造 时间:2023-07-21 编辑:白芷
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进入2023年,传感器企业密集上市迎来了爆发,仅上半年就已有9家传感器企业上市。在近期这些上市或准备上市的传感器企业中,大部分来自MEMS传感器领域,譬如中芯集成、芯动联科、高华科技、明皜传感、歌尔微电子、矽睿科技、天箭惯性……MEMS传感器企业几乎占据半壁江山。


目前,MEMS技术已写入国家“十四五”规划等重要政策文件中,各地方政策对MEMS传感器产业扶持力度也非常大,上马建设多条MEMS产线/中试线,中国传感器产业迎来了蓬勃发展的春天,MEMS技术对传感器产业的影响至关重要。


本文是3年前中国科学院院士尤政对我国传感器产业的看法和评价,当时尤政院士已指出MEMS技术是传感器重要的发展方向和趋势,并建言我国大力发展MEMS产业,其中提到的一些问题和矛盾如今依然尖锐。



专家档案:尤政 ,中国工程院院士,华中科技大学校长,中国仪器仪表学会第九届理事长,中国微米纳米技术学会理事长,主要研究方向为微米纳米技术、智能微系统技术及其应用。


《微纳电子与智能制造》:您多年从事智能微系统与 MEMS 技术的基础和应用研究 ,请跟大家分享一下您的研究成果和研究过程中的故事和体验。


尤政院士:我们团队是国内最早的从事智能微系统 、MEMS 方面研究的团队之一 ,在前沿科学问题、关键核心技术以及工程实践方面都取得了一些创新成果。


(1)MEMS传感器及微系统


创建了可扩展的高端 MEMS 器件加工平台 ,解决了系列高端 MEMS 器件加工的难题,“面向典型器件的体硅 MEMS 加工平台及其应用”于 2019 年获高 等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖一等奖。


完成了 MEMS 继电器、RF MEMS 开关 ,用于环境感知的 MEMS 智能感知微系统 ,恶劣环境下的 MEMS 高温无线传感微系统 ,MEMS 扫描镜及目标探测微系统,微型 MEMS 储能器件及能源微系统等。


其中超高过载自供电 MEMS 传感器及集成微系统在国内首次通过实测验证,填补国内空白,相关技术被国内多家重点单位应用并产业化,“基于微纳米技术的新型超级电容器及其实现”获得国家技术发明二等奖。


(2)空间微系统及微纳航天器


提出高精度姿态/轨道测量新方法并研制了MEMS磁敏感器、MIMU 惯性微系统、MEMS太阳敏感器 、纳\皮型星敏感器等空间微系统 ,相关成果填补了多项国内空白,已在探月工程、高分专项等国家重大工程以及国内外百余颗型号卫星中得到应用推广,并实现了出口欧、美、日等国。


在我国率先开展了微纳航天器的技术创新与工程实践 ,首次将三轴稳定方式用于 25 kg 以下的微小卫星,成功研制并运行了国内第一颗纳型卫星 NS-1 卫星,也是当时世界上在轨飞行的最小“轮控三轴稳定卫星”(2004 年)。


2015 年研制并发射了 NS-2(10 公斤量级)MEMS 技术试验卫星 ,成功开展了基于 MEMS 的空间微型化器组件试验研究。NS-2 卫星的有效载荷包括纳型星敏感器 、低功耗 MEMS 太阳敏感器 、硅基 MEMS 陀螺 、MEMS 石英音叉陀螺 、MEMS 磁强计 、北斗- II/ GPS 接收机等自主研发的 MEMS 器件及微系统。


同时还成功研制并发射皮型 ZJ-1(100 克量级)MEMS 技术试验卫星,采用单板集成的综合电子系统,搭载试验商用微型 CMOS 相机,MEMS 磁强计、新型商用电子元器件。


“先进空间光学敏感器技术”2012 年获 国家技术发明二等奖“,先进 MEMS 卫星设计制造关 键技术及应用”2019年获国家技术发明二等奖。


(3)生物检测微系统方面


围绕细胞分选检测、生物分子检测、人工听觉微系统等方向,突破了高通量细胞图形化、片上细胞聚焦分选、耳蜗内声电混合刺激、高时空分辨率相位差 分检测等一批具有自主知识产权的关键技术 ,取得了一批原创性成果 ,研制了具有世界一流水平的高通量原位细胞多模式检测系统、流式细胞仪、系列流 式细胞检测芯片等检测仪器 ,打破了相关领域国际 厂商的技术封锁和垄断。


关键词:MEMS技术 传感器 半导体    浏览量:10343

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