微机电高精度“传感人”邹旭东

   日期:2018-11-15     来源:中国仪器网    浏览:3    
核心提示:邹旭东,中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室特聘研究员。拥有自主、完整的微机电传感器结构芯片设计、工艺制造、电路优化等方面的学术成果、创新产品成果和发明技术专利。
     邹旭东中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室特聘研究员。长期从事微机电系统(MEMS)技术及高精度惯性传感器的科研和产品开发工作,熟悉、掌握多种微机电传感器的工作原理、设计优化方法、制造工艺流程和传感器的集成与测试等关键技术,拥有自主、完整的微机电传感器结构芯片设计、工艺制造、电路优化等方面的学术成果、创新产品成果和发明技术专利,获得了国际学术同行和国际一流企业合作方的高度认可。
 
选择回国致力于高精度传感器的研发生产
 
    在新一轮全球化的物联网及工业4.0革命的浪潮推动下,各行业对于微型传感器的需求与日俱增。微机电系统技术是当前国际上公认的开发微型传感器的尖端技术。通过将不同的传感原理与可用的功能材料和先进微加工工艺相结合,可开发出不同类型、不同用途,如压力、位移、惯性等微机电传感器产品。然而,目前市场上绝大部分的传感器,特别是传感器核心芯片以及高性能的传感器产品的研发和生产却几乎被意法半导体、博世、ADI等西方大国公司所垄断。
 
    同时,由于高精度惯性传感器能够大量应用于精确制导武器、军事运载平台导航等领域,一直被美国等西方发达国家列为出口管制与技术封锁的重点对象。我国即使进口用于民用资源勘探开发和地质学研究的相关产品,也面临着外国厂商对出口数量的严格控制以及高昂的采购价格。因此,开发具有自主知识产权并具备自主生产能力的高精度微机电加速度传感器对于我国的国防建设与国民经济发展具有十分重大的战略意义。
 
    2016年,邹旭东决心回国,加入中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室工作。回到国内,邹旭东说:“回来机会很好,想做的事应该说跟10年前是没有变化的,主要工作将聚焦在成功开发出在技术上具备国际领先水平并具有较大市场规模的微机电传感器产品上,同时加强传感器从设计到制造工艺上的标准化融合,从而最终建立芯片融合的传感器整体设计开发与加工制造的能力。我现在恨不得一天24小时钻在实验室,多干些活,多跑些地方。”他希望充分利用好国内好的平台环境,多跟行业对接、交流,做的成果能够满足某一方面的需求。最近,他刚刚申报了两个项目,都和传感器的应用相关,“一方面做原理、工艺,一方面面向一个具体的应用场景和需求”。
 
    高精度加速度传感器核心架构,以及在此基础上衍生出的面向多种应用的加速度传感器产品,是邹旭东近23年内主要研究的项目。传感器的核心芯片将采用模块化的设计,结构性模块的设计将充分利用计算机的3D建模与有限元分析工具,建立各个模块的设计模型库以及系统级的计算机模拟仿真流程,可以根据不同的加工工艺以及应用需求对模块设计做出迅速有效的调整。功能性模块的设计则不但需要建立模型库和仿真流程,还将与传感器的ASIC电路设计实现融合,使每个功能性模块具有与之配套的ASIC优化设计以形成MEMS-ASICIP,从而在开发系列传感器产品时大大节省配套电路的开发与调试时间。
 
    此外,利用微机电系统技术开发不依赖于卫星的微型定位—导航—计时模块是邹旭东另一个计划开展的研究方向。若该模块成功开发,除了在国防军事领域具有重要应用价值之外,还可在无人驾驶汽车、小型无人飞行平台、智能机器人以及手持设备上实现高精度的自主导航,极大地推动上述技术的应用和发展。他提到该研究涉及高精度微惯性传感器、高稳定性时间基准、处理电路与算法、精密机械加工、系统集成与兼容性等多个方面,因此在发挥自身的技术积累和优势的同时,必须要通过开展广泛而密切的研究合作,才能尽早实现这一关键技术成果的突破。
 
    回国以后,邹旭东另一部分工作是学生的培养和授课。他每周到中国科学院大学面向一年级的研究生讲授3个学时的《微机电系统基础导论》。而对课题组内的研究生培养,邹旭东则有更多自主性的方案,希望根据学生的学术背景、志愿规划、性格特点以及职业发展方向等因材施教。他认为,研究生的教学,要更前沿、更实际,偏向启发性的教育。比如在课程设计方面,基础原理要讲,但是应该以引导为主,让学生根据参考书目自学。上课的内容,主要围绕领域的发展趋势、前沿方向,讲领域宏观的历史发展过程,从哪来到哪去,指导发展的方向。通过对例证、个案的研究、讨论,让大家了解现在最前沿的技术是什么状态,大家都在用哪些研究方法,启发学生研究的方向和领域的未来。
 
    邹旭东说,科学发展从来就是在前人的基础上不断的探索和发现,人才培养、团队建设都是科研非常重要的部分。他由衷地感谢十多年来所在的团队,更希望通过自己的培养,建立一支过硬的科研队伍,运用微机电系统和传感器的先进技术面向关键领域的重要需求做出更多的应用性成果。
 
日期: 2018-11-15
标签: 邹旭东 中国科学院 传感 实验室 高精度 医疗器械
 
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