人工智能、可穿戴装备、物联网等信息技术迅猛发展，需要海量的传感器提供支持，大数据和云计算等业务也需要各种传感器实时采集数据来支撑。但目前的传感器存在国产化低、产品偏低端、技术创新薄弱、生产工艺落后等问题。

微纳传感有个“坎”

近年来，半导体集成电路芯片（IC）发展迅猛，推动物联网和人工智能产业兴起。“如果把IC比作人的大脑（处理信息），传感器则相当于人的感知器官（获取信息）”黄辉告诉《中国科学报》，“IC和传感器相互依存。”

然而，传感器、特别是微纳传感器的发展速度，远远滞后于IC的发展水平。黄辉认为，微纳传感器、传感芯片将是继IC产业之后的另一重大产业。

黄辉介绍，目前广泛应用的最小的传感器是MEMS传感器。

MEMS传感器（微机电系统）是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

“而与MEMS器件相比，半导体纳米线的尺度缩小了1000倍，面积缩小100万倍。因此，纳米线是最小的器件，也是微纳传感器的理想选择。”黄辉说。

相较于传统体材料和薄膜材料，半导体纳米线具有许多独特优势：大的比表面积可以提高器件的灵敏度，易于形变可以提升材料的集成能力，纳米级的导光和导电通道可以制作单根纳米线光子器件。此外，纳米线优异的机械性能以及灵活多样的结构，使其具有较好的柔韧性，且可形成芯包层和交叉网格结构。

微纳传感器属于颠覆性技术，蕴含巨大的创新与市场空间。近年来，微纳传感器已成为政府及社会资金投资的热点领域之一。“微钠传感器与物联网、5G的发展关系密切，在手机、汽车、医疗和消费领域得到广泛应用，它的发展形势一片大好。”忻向军说。

美国密歇根大学电子和计算机工程系系主任表示，以前传感器需要三大组件：电子器件、无线组网系统、无线网络系统。未来，传感器和传感器应用将无处不在，当它们组合成网络后，便可以通过微纳传感器，在很小的环境中达成更好的传感器网络。

“可能仅仅1毫米就可以装载数百万个传感器，这样的设备能够提供非常微型的芯片，能够非常准时、及时、准确地监测数据，这将帮助我们在当前不同的能源系统、电能系统中发挥作用。”Khalil Najaf说。

国内首条MEMS光纤传感器芯片量产

7月20日，伴随着厂房各种指示灯的闪烁和各类生产设备的嗡鸣，上海拜安半导体有限公司（以下简称“拜安半导体”）投建的“6英寸MEMS光纤传感器特色研发小试线”正式通线投产运行。

专注于传感器技术领域，致力于对全球前沿市场动态、技术趋势与产品选型进行专业垂直的服务，是国内领先的传感器产品查询与媒体信息服务平台。基于传感器产品与技术，对广大电子制造从业者与传感器制造者提供精准的匹配与对接。

该产线是国内首条具备量产能力的MEMS光纤传感器芯片生产线，年产能为1-1.5万片晶圆，未来将通过分期投建扩产，最终产线将达到3万片/年的生产能力。

拜安半导体成立于2022年2月，其母公司上海拜安传感技术有限公司是一家国家高新技术企业及国家级“专新特精小巨人”企业，专注在各类宽频高精度MEMS光纤传感器产品，主要应用风电、轨道交通、机场跑道等工业互联网监测领域。

基于对目前MEMS光纤传感器市场需求的前景和国内现有MEMS代工产业现状的分析，上海拜安传感技术有限公司与上海嘉定综合保税区发展有限公司在嘉定综合保税区内合资成立了上海拜安半导体有限公司。

国内政策推动高精度传感器国产替代的发展

高精度传感器下游应用广泛，在各个领域具有不可替代作用。高精度传感器是一类具有高精度、高灵敏、高稳定性和高可靠性的测量传感器，包括压力传感器、温度传感器、光学传感器、运动控制传感器、力传感器等。高精度传感器在现代工业加工、人类生活、科学研究等方面均具有广泛应用。

高端传感器在我国工业4.0中扮演着重要角色，是我国工业发展的重要底层设施之一。随着智能化、网络化、高精密产业的发展，高端传感器的应用领域逐步增多。尽管近年来我国在传感器领域发展迅猛，技术水平不断突破，但由于高端传感器技术研发投入大、制造工艺复杂，涉及到光、热、力等多个领域的融合，具备较高的技术壁垒，因此我国的高端传感器市场几乎被国外企业垄断。

2023年6月21日，工业和信息化部副部长辛国斌表示“支持重点大企业牵头，大中小企业参与，开展跨行业跨领域协同创新，创新是第一生产力，要加快关键芯片、高精度传感器、操作系统等新技术新产品的研发和推广应用，进一步提升产业发展内生动力”。

开源证券认为，为解决海外“卡脖子”问题，国家高度重视高端传感器的发展，其战略地位不断得到提升。在政策推动下，相关高端传感器国产替代进程有望加速。

文章来源： 光明网，蓝色起源Q，传感器专家网