鄒旭東：于微細(xì)處見(jiàn)神奇 MEMS技術(shù)引領(lǐng)新變革

2017-3-17  來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)   

         微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）是融合了微電子、機(jī)械、材料領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它使用與集成電路加工技術(shù)相類似的制造工藝，制備出各種性能各異、價(jià)格低廉、微型化的傳感器、執(zhí)行器和微系統(tǒng)。MEMS技術(shù)的發(fā)展開辟了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，它們具有很多傳統(tǒng)器件無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)防安全、航空航天、信息工程、醫(yī)療衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用潛力。
  
        鄒旭東，入選中組部第十二批“千人計(jì)劃”青年項(xiàng)目，中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所“傳感技術(shù)聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”研究員、博士生導(dǎo)師。通過(guò)十年來(lái)的專業(yè)學(xué)習(xí)與研究工作，在MEMS技術(shù)領(lǐng)域、特別是在高精度諧振式MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)、制造與測(cè)試方面打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并取得了多項(xiàng)國(guó)際重大科研成果。他十年磨一劍，在微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域不懈探索，于方寸之間開啟創(chuàng)新舞臺(tái)，并取得斐然成果。
  
         方興未艾的微機(jī)電系統(tǒng)
  
         MEMS是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的一種戰(zhàn)略性高新技術(shù)，引起各發(fā)達(dá)國(guó)家的廣泛關(guān)注，近年來(lái)更是形成全球化的產(chǎn)業(yè)。隨著新一輪技術(shù)革命浪潮的興起，以微傳感器、執(zhí)行器為代表的MEMS技術(shù)應(yīng)用迎來(lái)了更廣闊的發(fā)展空間?？梢灶A(yù)見(jiàn)， MEMS技術(shù)將繼續(xù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)家安全的相關(guān)重要領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。
  
         鄒旭東2009年本科畢業(yè)于北京大學(xué)元培計(jì)劃實(shí)驗(yàn)班（微電子專業(yè)），2013年博士畢業(yè)于劍橋大學(xué)工程系（微系統(tǒng)專業(yè)）。并曾先后在“北京大學(xué)微米/納米加工技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”與劍橋大學(xué)“納米科學(xué)中心”從事研究。十年前，他就對(duì)當(dāng)時(shí)還尚屬“冷門”的MEMS技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，直覺(jué)告訴他，MEMS技術(shù)將大有可為。當(dāng)前，國(guó)家再次提出要掌握核心芯片技術(shù)，這促使他毅然選擇了學(xué)成歸國(guó)，將所學(xué)服務(wù)國(guó)家。截至目前，他在MEMS領(lǐng)域期刊及國(guó)際會(huì)議上共發(fā)表論文十余篇，申請(qǐng)5項(xiàng)國(guó)際專利（1項(xiàng)授權(quán)），并與國(guó)外公司合作開發(fā)成功一套專用微加工工藝流程，采用該流程生產(chǎn)的加速度傳感器芯片成品率超過(guò)95%，達(dá)到批量化生產(chǎn)的要求。
  
         引領(lǐng)方向，彰顯創(chuàng)新實(shí)力
  
        MEMS加速度計(jì)是最早實(shí)用化的MEMS技術(shù)成果之一。然而，現(xiàn)有的產(chǎn)品普遍精度較低，少數(shù)高精度MEMS加速度計(jì)產(chǎn)品受制于傳感原理的限制，難以滿足特定應(yīng)用的需求。
  
        自2010年起，鄒旭東一直從事基于諧振式傳感原理的高精度MEMS加速度傳感器的研發(fā)工作，以滿足在油氣鉆井中對(duì)低頻/準(zhǔn)靜態(tài)加速度信號(hào)進(jìn)行分布式高精度測(cè)量的需求。博士畢業(yè)后，他留任劍橋大學(xué)納米科學(xué)中心研究員, 繼續(xù)從事上述傳感器的研發(fā)及產(chǎn)品化工作。2014年,開發(fā)出首批諧振式MEMS加速度傳感器成品樣機(jī),在外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的高分辨率低頻/準(zhǔn)靜態(tài)加速度測(cè)量。該傳感器的原理及設(shè)計(jì)方法已獲得國(guó)際專利授權(quán)和業(yè)界的高度認(rèn)可，由英國(guó)石油公司和劍橋大學(xué)聯(lián)合成立的公司正基于該傳感器核心技術(shù)開發(fā)多種創(chuàng)新性的產(chǎn)品和技術(shù)。MEMS傳感技術(shù)在該領(lǐng)域的成功應(yīng)用，有望為傳統(tǒng)的油氣行業(yè)井下傳感器技術(shù)，帶來(lái)新的革命。因上述研究成果，鄒旭東于2014年當(dāng)選為為劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院院士，為同年10名入選者中的華人。
  
         精益求精，拓展學(xué)術(shù)舞臺(tái)
  
       “高新技術(shù)的發(fā)展必須面向產(chǎn)業(yè)，面向世界提升核心競(jìng)爭(zhēng)力”，鄒旭東始終這樣認(rèn)為。立足自身實(shí)際的同時(shí)，他與國(guó)外同行專家保持著密切的學(xué)術(shù)聯(lián)系，積極開展學(xué)術(shù)交流與合作，另一方面，與一批重點(diǎn)單位建立了緊密的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。同時(shí)，他也不斷在拓展自己的研究方向：在抗過(guò)載MEMS高精度陀螺，諧振式MEMS傳感器接口電路以及非線性微機(jī)電諧振器等方面都進(jìn)行了一些較為深入并具有原創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究。
  
        有如20世紀(jì)微電子帶來(lái)信息革命一樣，微機(jī)電系統(tǒng)在21世紀(jì)將發(fā)展成為龐大的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，極大地改變?nèi)说纳a(chǎn)和生活方式。體量微小的MEMS技術(shù)，在精準(zhǔn)、迅速而深刻地改變著我們的生活。對(duì)于鄒旭東而言，成績(jī)已成為過(guò)去，瞄準(zhǔn)國(guó)家重大需求和國(guó)際前沿，他將繼續(xù)揚(yáng)帆起航。