走在傳感技術研究前沿的“弄潮兒”

　　除上述成果外，鄒旭東還開發(fā)了兩種適用于諧振式微機電傳感器的閉環(huán)和開環(huán)檢測電路。一是基于振蕩器原理的ASIC檢測電路，利用亞閾值導通放大、注入電荷偏置等技術使傳感器核心部件的電路功耗大幅度降低到小于15微瓦;另外基于數(shù)字頻率合成技術及相位/幅度綜合測量方法的開環(huán)檢測電路，有效地克服了近載波噪聲調制效應，在相同噪聲條件下使傳感器對超低頻信號的分辨率提高了約一個數(shù)量級，為微型相對重力儀的成功研發(fā)提供了重要技術支持。

　　除此之外，鄒旭東在微機電系統(tǒng)諧振器與振蕩器領域進行了一些深入且具有原創(chuàng)價值的基礎研究，包括：諧振式微機電系統(tǒng)傳感器噪聲的物理機制與建模，非線性微機電系統(tǒng)振蕩器的頻率穩(wěn)定性及其影響因素，多維弱機械耦合微機電系統(tǒng)諧振器的模態(tài)局域化效應及其應用，耦合微機電系統(tǒng)諧振器受迫振動下的模態(tài)畸變與分叉現(xiàn)象等。這一系列論文均發(fā)表在Journal of Microelectromechanical Systems以及Transducers等領域內(nèi)頂級期刊和國際學術會議上，為學科發(fā)展作出了重要貢獻。

　　耿耿赤子報國情

　　如果說微電子給20世紀帶去了信息革命，那么微機電系統(tǒng)就是將在21世紀發(fā)展成為龐大的高新技術產(chǎn)業(yè)、極大改變?nèi)藗兩a(chǎn)與生活方式的新技術。鄒旭東相信，在新一輪全球化物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)4.0革命浪潮的推動下，各行各業(yè)對于微型傳感器的需求必將與日俱增。

　　因為深刻認識到微機電系統(tǒng)技術是當前國際上公認的開發(fā)微型傳感器的尖端技術，國家急需掌握核心芯片技術的人才，他毅然放棄了國外的優(yōu)厚條件，選擇了回歸祖國，將所學服務國家。對于這一選擇，他表示：“國內(nèi)現(xiàn)在的研究條件非常好，而且我想做的事與10年前也是沒有變化的。當前我的主要工作將聚焦在成功開發(fā)出在技術上具備國際領先水平并具有較大市場規(guī)模的微機電傳感器產(chǎn)品上，同時加強傳感器從設計到制造工藝上的標準化融合，從而最終建立芯片融合的傳感器整體設計開發(fā)與加工制造的能力。所以總覺得時間不夠用，恨不得一天24小時都投入到工作中去，多做些研究，多跑些地方。”簡單的話語，道盡了他無悔的堅持。

　　鄒旭東介紹，因為高精度慣性傳感器能夠大量應用于精確制導武器、軍事運載平臺導航等領域，所以一直被美國等西方發(fā)達國家列為出口管制與技術封鎖的重點對象。我國即使進口用于民用資源勘探開發(fā)和地質學研究的相關產(chǎn)品，也面臨著外國廠商對出口數(shù)量的嚴格控制以及高昂的采購價格。開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權并具備自主生產(chǎn)能力的高精度微機電加速度傳感器對于我國的國防建設與國民經(jīng)濟發(fā)展具有十分重大的戰(zhàn)略意義。為此，他深感肩上責任重大。

　　最近這幾年內(nèi)，他將重點研究高精度加速度傳感器核心架構，以及在此基礎上衍生出的面向多種應用的加速度傳感器產(chǎn)品。他指出，未來傳感器的核心芯片將采用模塊化的設計，結構性模塊的設計將充分利用計算機的3D建模與有限元分析工具，建立各個模塊的設計模型庫以及系統(tǒng)級的計算機模擬仿真流程，并可以根據(jù)不同的加工工藝以及應用需求對模塊設計做出迅速有效的調整。此外功能性模塊的設計則不但需要建立模型庫和仿真流程，還將與傳感器的ASIC電路設計實現(xiàn)融合，使每個功能性模塊具有與之配套的ASIC優(yōu)化設計以形成MEMS-ASIC IP，從而在開發(fā)系列傳感器產(chǎn)品時大大節(jié)省配套電路的開發(fā)與調試時間。

　　同時，鄒旭東還將利用微機電系統(tǒng)技術開展不依賴于衛(wèi)星的微型定位—導航—計時模塊的開發(fā)研究。他指明，該研究涉及高精度微慣性傳感器、高穩(wěn)定性時間基準、處理電路與算法、精密機械加工、系統(tǒng)集成與兼容性等多個方面，因此在發(fā)揮自身的技術積累和優(yōu)勢的同時，必須要通過開展廣泛而密切的研究合作，才能盡早實現(xiàn)這一關鍵技術成果的突破。若研發(fā)成功，除在國防軍事領域的重要價值外，還可在無人駕駛汽車、小型無人飛行平臺、智能機器人以及手持設備上實現(xiàn)高精度的自主導航，極大地推動上述技術的應用和發(fā)展。因此，為了實現(xiàn)該技術的新突破，未來他還將更加堅定不移地奮斗下去。

　　“做科研不是一人之功，我所有的成就都得力于團隊的培養(yǎng)和協(xié)作，也希望能夠通過我自己的努力，建立一支過硬的科研隊伍，運用微機電系統(tǒng)和傳感器的先進技術面向關鍵領域的重要需求做出更多的應用性成果。”鄒旭東說。截至目前，他在MEMS領域期刊及國際會議上共發(fā)表論文近二十篇，申請6項國際專利(1項授權)，并與國外公司合作開發(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95%，達到批量化生產(chǎn)的要求。在他和團隊的共同努力下，夢想正在逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。