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(nèi)首次在該期刊上發(fā)表物理傳感器方面的文章。MEMS的全稱是微型電子機械系統(tǒng)，現(xiàn)代生活中，智能手機、汽車導航、游戲機、數(shù)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(tǒng)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(tài)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(tǒng)可實現(xiàn)對載體位置及運動信息的實時監(jiān)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??；專用集成電路（ASIC）是為特定用戶或特定電子系統(tǒng)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?。◣缀撩祝┑奶攸c。這兩者都可大批量生產(chǎn)，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(chǎn)品中。此外采用高性能專用集成電路(ASIC)后，還可降低環(huán)境因素及寄生參數(shù)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(fā)展貢獻一份力量。
研究成果發(fā)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(wěn)定性（精度），采用該電路的傳感器，其性能達到國內(nèi)外已報道的最高水平。南京理工大學在JSSC發(fā)表的文章中，諧振式MEMS加速度計實現(xiàn)了機械敏感結構與ASIC電路的對接，該傳感器實現(xiàn)了小于1ug的零偏不穩(wěn)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(wěn)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(tǒng)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(nèi)導航設備中，同樣也適用于汽車穩(wěn)定系統(tǒng)、安全氣囊、游戲手柄、智能手機中。
據(jù)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(lián)合培養(yǎng)，開展MEMS諧振梁加速度計CMOS專用集成電路的研究。
