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上海抓住传感器转型机遇打造专业人才高地

导读: 集成电路装备及工艺升级被写入今年上海市政府工作报告,王曦表示,传感器将是上海提升集成电路整体发展水平、缩小与国外信息化差距的突破口之一。

  我们已经站在了真实世界与智能物联世界的边界,传感器是促成两者融合的关键。作为上海科技节的活动之一,中国科学院院士、上海微系统所所长王曦在16日的上海科普大讲坛上,为人们带来了一场名为“无处不在的眼睛——传感器在我们身边”的报告,借助各种匪夷所思的传感器,科幻片中出现的动动手指就能搬运信息图景其实离我们并不遥远。

  集成电路装备及工艺升级被写入今年上海市政府工作报告,王曦表示,传感器将是上海提升集成电路整体发展水平、缩小与国外信息化差距的突破口之一。

  五感延伸

  作为一种将被检测信息转换为电信号或任意所需信号的工具,传感器早已在不知不觉中融入了人们的生活,比如手机。

  智能手机的许多酷炫功能,是通过手机中的重力、光线、触控以及陀螺仪等传感器实现的,比如压力传感器可以识别细微的大气压力差,以此来告诉人们身处摩天大楼的哪一层;而光线传感器能够在打电话的时自动黑屏来节省电量。

  除了手机,传感器的另一个大有可为却尚未系统开发的应用领域是汽车。不管你相不相信,无数业内人士都预言汽车在未来首先是电子产品,其次才是交通工具。无论是传统已经用得“顺手”的气囊碰撞、胎压监测,还是谷歌公司已经进入测试阶段的无人驾驶技术,其背后都离不开大量传感器的支持。

  “人有视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉,传感器能极大地延伸这些感受。”王曦说。比如在医用内窥镜上就有图像传感器,能穿进人体内部看到病灶;气味传感器能辨别许多人的鼻子闻不到的气味,从而提醒人们躲避危险等。2010年,用传感器连接起来的物件就超过了地球人口总和,随着智能感知时代的到来,传感器的商业价值不可限量。

  以小谋大

  “中国现在已经是世界上最大的手机和汽车市场,不过令人遗憾的是,我们的中高端传感器进口比例达80%,传感器芯片进口比例更高达90%。”王曦说。

  尽管如此,在这位院士眼中,这仍是提升我国现代信息技术、带动产业化发展的最好突破口。事实上上海已经将传感器及超越摩尔集成电路作为重要一环进行布局,这是因为和其他信息技术相比,传感器整体起步较晚,我国与国外的差距较小,更重要的是,现在正是由传统向新型传感器转型的关键阶段,“布局得当有可能实现弯道超车”。

  哪些传感器会成为研发重点,王曦表示,和开发五感的传感器相比,人们对身体姿态的挖掘还不够。想象一下,在打赛车游戏时,不用手握方向盘或者上下左右地用手比划,还只要轻轻晃动一下身体,屏幕中的汽车就能随着身体摆动的方向转弯,这样的操作是不是很酷?借助于陀螺仪传感器等惯性传感器,人们的任何动作都能视为信息传输,而精细这一操作模式,将有望带动操作界面的变革。

  选择上海

  与其说是上海的战略布局选择了传感器,不如说是传感器选择了上海。“上海这些年来积累的人才、经验和做半导体的基础设施等决定了我们现在可以参与到未来传感器的竞争中去。”

  小、精、尖是正在转型的传感器的模样,微机械传感器是它们中的代表。它到底有多难做,王曦打了个比方:需要硅材料的纯净度之高,相当于几万张报纸中不能出现一个错别字,而高端集成电路衬底材料的厚度均匀性,又好比要把北京到上海的距离差控制在1毫米之内。

  要揽下这“瓷器活”可不容易,早在1996年,王曦就已作为“洪堡学者”在德国罗森多夫研究中心接触到了世界上最先进的离子注入技术,而制造微机械传感器所需的硅基材料的核心技术,恰恰是离子注入。2001年,王曦所在团队就致力于该材料的产业化,同时上海围绕该领域布局引入了一大批专业人士,打造人才高地。

  对这位充满干劲的院士来说,未来目标明确,打入世界微机械传感器的第一方阵。

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