（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。

  

（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。

  

总之 ，面向国家安全和医疗健康领域的重大需求，经过多年持续的努力，我们取得一系列具有国际先进水平的科研成果，部分技术处于国际领先地位， 其中多项核心技术尚属国际首创。传感器技术与计算机技术、通信技术作为现代信息技术的三大支柱，也是计算机技术与通信技术的基础 ，核心传感器的元器件更是工业基石.传感器的重要性体现在：它是信息获取的源头 、物理世界与数字世界的接口。传感器可以把环境中的物理、化学量等被测信息转化为电信号 ，而 MEMS 技术则可将传感器中机械结构与电路系统通过规模化制造工艺集成在芯 片上 ，因而MEMS技术是传感器的使能技术。后期消费类MEMS传感器开始“反哺”汽车领域，比如基于消费市场更早出现高集成度的趋势，“汽车也有这样的趋势，就像以前只有两轴陀螺仪，现在自动驾驶需要六轴传感器——这些我们已经在消费产品中做好了准备”；另外还有汽车不同的电子元器件越来越有低功耗需求，“我们在消费类产品上已经积累了很多低功耗设计的经验在 “MEMS”一词出现之前 ，深硅刻蚀、谐振器、电容检测等 MEMS 技术就早已应用于微传感器中；随着20世纪90年代以来的 MEMS 技术快速发展期 ，基于MEMS技术的各种微传感器大发异彩 ，已经成为传感器技术领域的重要发展方向与发展趋势。进入新世纪，特别是近10年以来，微电子 、MEMS、光电子技术的不断突破 ，人工智能 、无线通讯等科技的兴起 ，智能微系统技术又成为了智能传感器的关键核 心技术 ，推动传感器在社会生产生活中发挥越来越重要的作用。简单的接近传感器可检测物体对象之间的距离，可用于多种应用，从简单的门窗开关检测到复杂的高精度绝对位置检测器，应用广泛。接近传感器可采用多种方式设计，其中一种涉及检测磁体（通常为永磁体，但也可能是电磁体）产生的磁场强度。在本次实验中，我们使用铁氧体磁芯螺线管产生磁场。螺线管是一种以圆柱形方式缠绕着磁芯（通常用于制造具有特定电感值的电感）或电磁体的线圈。从技术发展的角度来讲 ，早期的智能传感器大都是指传统传感器加入处理器 ，带有数据处理功能的传感器；发展到现在，随着 MEMS 技术、通讯技术、 计算机技术，特别是微系统技术、人工智能等前沿技 术的交叉融合，基于微系统技术的智能传感器，不仅具有传感、处理、通讯等功能，还能实现自供电、自组网、自校准、自学习等智能化的功能、性能。基于微系统技术的智能传感器将在各个领域发挥重要作用，除了航空航天、高端装备等事关国防安全、重大工程的国家战略领域之外，在医疗健康、汽车 电子、消费电子、物联网等事关社会经济发展及民生领域等也都离不开智能传感器。然而由于我国目前微系统与智能传 感器领域的核心关键技术发展滞后 ，中高端传感器受制于人 ，已经成为“卡脖子”障碍。ADALP2000模拟部件套件 中的100 μH电感用于产生足够强的磁场，并且能够被该套件中集成的 AD22151 磁场传感器检测到。AD22151是一款线性磁场传感器，其输出电压与垂直施加于封装上表面的磁场成比例。AD22151磁场传感器的工作原理基于霍尔效应。在磁场环境下，当电流流经某个导体时，导体两端就会产生电压（霍尔电压），这种现象就是霍尔效应。运动电荷在磁场中受洛伦兹力作用会发生偏转，从而形成电场，产生霍尔电压。我国自主生产的传感器已完全可以满足低端市场的需求 ，然而在中高端市场上，超过60%的市场份额被国外爱默生、 西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔等外国巨头占据，特别是高端产品几乎全靠进口，80%的传感器芯片依赖国外。运动传感器和智能传感器系统、环境传感器、声学微系统、显示解决方案。应用到包括智能手机、耳穿戴设备（所谓的hearables）、可穿戴设备、AR/VR眼镜及头盔、笔记本和平板电脑、机器人与无人机、游戏和电视，以及物联网/白色家电/智能家居。