發布日期：2022-05-11 點擊率：483
2015年9月，微電子學與集成電路領域頂級國際期刊 IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS (JSSC) 刊出了南京理工大學MEMS團隊的研究論文，這是國內首次在該期刊上發表物理傳感器方面的文章。MEMS的全稱是微型電子機械系統，現代生活中，智能手機、汽車導航、游戲機、數碼相機、音樂播放器、無線鼠標、硬盤保護器、智能玩具、計步器、防盜系統等等都融入了MEMS慣性傳感器，雖然它們通常只有幾毫米甚至更小，卻是解決導航、定位、定向和運動姿態測量的重要部件。
MEMS團隊負責人蘇巖教授介紹說， 慣性傳感器是檢測和測量加速度、傾斜、沖擊、振動、旋轉和多自由度(DoF)運動的傳感器。由加速度計和陀螺儀組成的慣性系統可實現對載體位置及運動信息的實時監測。采用MEMS工藝制造的慣性傳感器敏感結構的尺寸，通常只有幾毫米甚至更小；專用集成電路（ASIC）是為特定用戶或特定電子系統制作的集成電路，可將成千上萬的晶體管電路集成于一塊芯片，同樣具有尺寸小（幾毫米）的特點。這兩者都可大批量生產，成本極低。
因此，專用集成電路(ASIC)技術和MEMS技術將極大地降低慣性傳感器的成本、體積和功耗，使得該類型傳感器可廣泛應用于消費電子類產品中。此外采用高性能專用集成電路(ASIC)后，還可降低環境因素及寄生參數對傳感器性能的影響，大幅度提升MEMS慣性傳感器的精度，使得該類型傳感器可以在高精度導航制導領域得到應用，能為國防科技的發展貢獻一份力量。
研究成果發表于JSSC，表明南理工在MEMS慣性傳感器專用集成電路設計方面取得了突破性進展。這項研究成果能大大提高傳感器的穩定性（精度），采用該電路的傳感器，其性能達到國內外已報道的最高水平。南京理工大學在JSSC發表的文章中，諧振式MEMS加速度計實現了機械敏感結構與ASIC電路的對接，該傳感器實現了小于1ug的零偏不穩定性，為已報道的最高性能。
蘇巖教授介紹，隨著傳感器長期穩定性的提高，在軍用及民用導航領域中具有廣闊的應用前景。該傳感器適用于高精度導航系統中，例如船舶、潛艇的長期導航定位設備中。同時隨著其體積、功耗的下降，其也可應用于無人機導航，可穿戴式的個人室內導航設備中，同樣也適用于汽車穩定系統、安全氣囊、游戲手柄、智能手機中。
據悉，蘇巖教授研究團隊與新加坡國立大學的許永平教授在MEMS傳感器CMOS專用集成電路方面開展了長期的、富有成效的合作研究。論文第一和第二作者趙陽、趙健同學受團隊委派于2012年至2014年期間赴新加坡國立大學進行聯合培養，開展MEMS諧振梁加速度計CMOS專用集成電路的研究。
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