西安维传感器 项目者说丨产业基地加快建设！智能传感为航空器擦亮“眼睛”

项目者说丨产业基地加快建设！智能传感为航空器擦亮“眼睛”

西咸新区沣东新城航空工业自控所智能传感产业基地项目效果图

西部网讯（记者 李卓然 刘望）5月7日，2024年一季度陕西省重点项目观摩（关中片区）来到了西咸新区沣东新城航空工业自控所智能传感产业基地项目。

记者从现场了解到，作为央地产业融合升级、与驻地经济深度融合的项目，项目将建成我国航空工业系统内一流的MEMS（微机电系统）研发工艺平台，及全国领先、具有开/闭环光纤陀螺全流程研发生产能力的基地，有力带动陕西省传感器产业链上下游企业协同发展，为秦创原总窗口建设注入新动能。

中航捷锐（西安）光电技术有限公司总经理谢良平

智能传感器是半导体集成电路产业的有机组成部分，帮助相应产品感知环境和决定安全性等。“传感器用于飞机、智能汽车等智能运动产品的导航制导和控制，相当于它们的‘眼睛’或者‘大脑’。”园区进驻企业、中航捷锐（西安）光电技术有限公司总经理谢良平说，中航捷锐和沣东新城合作建设的这个园区，一方面要在园区里面建设光子集成芯片智能传感生产线，使光学传感架构从原来的分立器件走向光子集成芯片；另一方面要在这里建设产能20万只的智能传感器生产基地，把产能扩大10倍左右。“进驻这里一方面使我们的技术研发创新和产业拓展拥有了更广阔的空间，另一方面我们也希望能够为陕西的新质生产力发展贡献自己的力量。”

西安精微传感科技有限公司总经理李鹏飞

另一家入园的企业西安精微传感科技有限公司则把目标锚定为“打造航空工业唯一、国内一流、陕西省领先的微机械研发和生产中心”，在这里打造一条6英寸的半自动化MS传感器和压力传感器生产线。西安精微传感科技有限公司总经理李鹏飞介绍，生产线建成以后，可以有三个方面的升级突破：一方面，芯片产能从10万只/年提升到200万只/年，高精度的硅基光电加速器产能从现在的1万多只/年扩展到5万多只/年；另一方面，研发平台建成后，现代光刻的精度将从现在的微米级提升到100—200纳米，原来的芯片材料将从硅基逐步扩展到磷酸锂碳化硅等，产品也将从惯性传感器逐步向多元传感器领域去扩展；此外，传感器的应用将从航空领域向手机、汽车、医疗、工业控制等多元化商用领域去扩展。

现场展品

“相对于传统的工业科技来说，我们用大数据、智能AI等更多先进的方式来解决科技领域一些‘卡脖子’的问题，使我们的科技发展更加智能化、多元化。”李鹏飞说，他们预计5年的产值可以达到40亿以上，为地方政府提供科创型经济的支持，此外，作为高科技企业，研发团队的博士占比超过20%，未来将为300人左右的高级人才提供就业岗位。

现场展品

据悉，该项目占地60亩，总建筑面积11.8万平方米，亩均投资2016万元，建设生产厂房、研发中心楼、化学品库、产品中心楼及相关配套设施，引入6英寸MEMS（微机电系统）生产线、加速度计、微系统及MEMS传感器生产调试线、开环光纤陀螺装配调试线、闭环光纤陀螺装配调试线等。项目总投资12.1亿元，年度投资2亿元。项目建成后预计可年产MEMS传感器芯片200万只、开/闭环光纤陀螺3万轴，预计亩均产值2669万元，亩均税收156万元，带动就业约550人。目前，该项目3栋楼主体封顶，其中1栋楼进行室内二次结构施工、1栋楼进行二次砌体施工、1栋楼进行设备基础施工。

西安交大研发基于自解耦三明治结构的横向运动栅场效应晶体管微机电系统微力传感器 Engineering

文章速览

西安交通大学卢德江、赵立波研究团队在中国工程院院刊《Engineering》2023年2月刊发《基于自解耦三明治结构的横向运动栅场效应晶体管微机电系统微力传感器》一文，介绍了一种基于横向运动栅极场效应晶体管（LMGFET）的新型微型力传感器。文章提出了一种用于小型LMGFET器件性能评估的电气模型，与以前的模型相比，其具有更高精度。由此设计了一种新型的三明治夹层结构，该结构由跨轴解耦Au-栅极阵列层和两个柔性光刻胶SU-8层组成。通过所提出的双差分传感布置，LMGFET工作时受垂直干扰产生的输出电流被大大消除，所提出传感器的相对输出误差从4.53%（传统差分结构）降低到0.01%。此外，文章还为所提出的传感器开发和模拟了一个可行的制造工艺过程。基于LMGFET的力传感器的灵敏度为4.65 μA∙nN−1，可与垂直可动栅极场效应晶体管（VMGFET）器件相媲美，器件的非线性度提高了0.78%，测量范围扩大为±5.10 μN。文章证明了所提出的传感器在生物医学显微操作应用中具有出色的力传感潜力，并能够为LMGFET器件的电气和结构参数提供全面的设计优化指导。

图1 本研究提出的LMGFET力传感器的原理图。（a）可动结构设计；（b）包含Au-栅极阵列层和两个光阻SU-8层的可动夹层结构；（c）可动栅极阵列的布置和尺寸。所有3D模型中的坐标轴方向基于如下原则：Z轴的正方向是从上部可动结构到衬底，Y轴的正方向是从传感器探针到可动结构的末端，X轴的正方向是从传感器的左侧到右侧。S1、S2：两组Au-栅极阵列；Line_1、Line_2：侧线；Wg：浇口宽度；Lg：栅极长度；Doff：偏移距离。

关键词：

微力传感器 ; 横向运动栅极 ; 场效应管 ; 柔性光刻胶SU-8 ; 生物医学显微操作

原文链接：

http://www.engineering.org.cn/en/10.1016/j.eng.2022.06.018

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