突破三大症结 攻克高端传感器

微机电（MEMS）技术是典型的半导体加工技术，享誉世界的美国“硅谷”几十年来之所以一直守住全球半导体、集成电路应用创新的前沿阵地不动摇，很大程度上就是围绕MEMS工艺技术和应用开展不断的创新和突破。

截至目前，我国是全世界唯一拥有联合国产业分类中所列全部工业门类的国家。“唯一”和“全部工业门类”给了我们从制造业大国向制造业强国发展以信心。但是，作为工业“五官”的高端传感器却一直处于“千呼万唤不出来”的尴尬处境。

本刊认为，造成这一处境的主要症结有3点：

一是敏感功能材料基础技术积累不足，对前沿材料的开发缺乏布局，科研布局缺乏战略思维。感知功能的实现，得益于敏感功能材料的开发。敏感材料多为功能材料，我国的半导体硅、金属、陶瓷等敏感功能材料在传感器中的应用时间较长，积累了一定的技术工艺和应用基础；而有机高分子、生物医学、纳米、光纤等新型敏感材料所对应的传感器应用场景尚未全面打开，材料新功能和新用途有待进一步挖掘。整体来看，我国在低端传感器应用的一般性功能材料基本能满足国内应用需求，但在高端传感器应用的高性能敏感材料基础研究薄弱，对材料技术的开发过于偏重市场同质化产品，而忽视了前沿材料技术在未来材料迭代和应用场景破局的重要作用。

二是传感器制造技术赖以发展的MEMS工艺长期落后。如果说中国的高端传感器发展是因材料掣肘导致，难免有些以偏概全、有失公允。平心而论，还真不能把中国高端传感器难以突破归罪在材料上。为什么？即使国内的功能材料水平独步全球，那么国内的传感元件和转换电路技术同样羸弱，因为国内的MEMS工艺同样落后：我国对半导体和集成电路的开发基本与美国同步，但到目前为止中美MEMS工艺整体水平却相差10～15年。

三是国内长期受限于“逆向工程”技术思维和跟班式科研，严重束缚科技人员的创新思维。长期以来，我国在大多数落后领域的发展思路都是用倒推的“逆向工程”思路跟踪模仿，确实解决了一段时期内国内重点领域的迫切需求，但这种思路只适用于救急，如再用这种思维解决我国面临的“卡脖子”问题，无异于作茧自缚。

如传感器、MEMS技术、工业研发设計软件开源技术、高端装备等这种体系化的集成技术，仅凭“逆向工程”思维和跟班式的科研路径永远无法实现。如不能审时度势及时解放思想，调整思路，恐怕将离重大科学的突破越来越远，不要说高端传感器依然做不出来，制造业强国的目标恐怕也只能永远在路上。

10.19599/j.issn.1008-892x.2022.03.001