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新型傳感器的開發(fā)和應(yīng)用

發(fā)布時間:2024-04-21
目前,我國傳感器行業(yè)規(guī)模較小,應(yīng)用范圍較窄。為此,我們亟須轉(zhuǎn)變觀念,將傳感器的研發(fā)由單一物性型傳感器的研發(fā),轉(zhuǎn)化為高度集成的新型傳感器研發(fā)。新型傳感器的開發(fā)和應(yīng)用已成為現(xiàn)代系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵,它將成為21世紀(jì)信息產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。品種規(guī)格已有近6000種
我國早在20世紀(jì)60年代就開始涉足傳感器制造業(yè)。我國在1972年組建成立中國*批壓阻傳感器研制生產(chǎn)單位;1974年,研制成功中國*個實(shí)用壓阻式壓力傳感器;1978年,誕生中國*個固態(tài)壓阻加速度傳感器;1982年,早開始硅微機(jī)械系統(tǒng)(mems)加工技術(shù)和soi(絕緣體上硅)技術(shù)的研究。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,硅微機(jī)械加工技術(shù)的壓力傳感器、微壓傳感器、*壓傳感器、多晶硅壓力傳感器、低成本to-8封裝壓力傳感器等相繼問世并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。
改革開放30年來,我國傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長足進(jìn)步,主要表現(xiàn)在:建立了傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家傳感技術(shù)工程中心等研究開發(fā)基地;mems、moems(微光機(jī)電系統(tǒng))等研究項(xiàng)目列入了國家*發(fā)展重點(diǎn);在“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中,傳感器技術(shù)研究取得了51個品種86個規(guī)格新產(chǎn)品的成績,初步建立了敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè);2007年傳感器業(yè)總產(chǎn)量達(dá)到20.93億只,品種規(guī)格已有近6000種,并已在國民經(jīng)濟(jì)各部門和國防建設(shè)中得到一定應(yīng)用。
我國在20世紀(jì)80年代末就將傳感器列入國家*發(fā)展的重點(diǎn),經(jīng)過“八五”、“九五”和“十五”的攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化建設(shè),目前全國已有2000多家企事業(yè)單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生產(chǎn)研發(fā)資金的限制,我國傳感器行業(yè)總體技術(shù)水平還是相對比較落后的,規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域都較小。今天活躍在市場上的仍然是德國、日本、美國、俄國等老牌工業(yè)國家的企業(yè)。在這些國家里,傳感器的應(yīng)用范圍很廣,許多廠家的生產(chǎn)都實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化,有些企業(yè)的年生產(chǎn)能力達(dá)到幾千萬只甚至幾億只。相比之下,中國傳感器的應(yīng)用范圍較窄,更多的應(yīng)用仍然停留在工業(yè)測量與控制等基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域。
微電子推動傳感器發(fā)展
幾十年來,微電子技術(shù)促進(jìn)了傳感器技術(shù)的發(fā)展。未來10年~20年,傳統(tǒng)硅技術(shù)將進(jìn)入成熟期(預(yù)計在2014年~2017年)。從總體發(fā)展看,傳統(tǒng)硅技術(shù)市場將一直延續(xù)到2047年(即晶體管發(fā)明100周年)才趨于飽和(即達(dá)到芯片特征尺寸的極限)并衰退。而當(dāng)前微電子技術(shù)仍將依循“等縮比原理”和“摩爾定律”兩條基礎(chǔ)定律走下去,在逼近傳統(tǒng)硅技術(shù)極限中,不斷擴(kuò)展硅的跨學(xué)科橫向應(yīng)用(如mems等)和更*應(yīng)用(量子、分子器件)。而上述微電子技術(shù)的兩大發(fā)展方向正是當(dāng)前乃至未來20年傳感器技術(shù)的主要發(fā)展方向。
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