伴隨著以AIGC、ChatGPT等為代表的新興AI技術的應用與普及，人工智能等行業必將迎來快速發展。如果說GPT等大模型是“大腦”，那3D視覺感知器件就是“眼睛”。隨著技術的發展，科研人員給這只“眼睛”賦予了新的技能。例如在縮小產品體積的同時，又將精密儀器的精度發揮到極致。

把只有半個米粒大小的可動光學“振鏡”，集成到指甲蓋大小的“MEMS微振鏡芯片”上，并讓其在一定角度內進行可控振動；再把這些芯片與光機電集成為手掌大小的光電模組，即可實現對前方物體的高速掃描并形成3D點云。這個“小”而“精”的“眼睛”模組，就是讓智能裝備看得“清”、更看得“懂”世界的核心。

▲左上：高精度MEMS微振鏡芯片；右上：模組（部分）；下：投影模塊。受訪單位 供圖

而這“眼睛”的制造者之一，就是北京理工大學重慶微電子研究院的科研人員。

01納米尺度的微觀世界，Ta看得清！

MEMS芯片技術，是納米尺度的微觀世界，是可將芯片、微納制造與微機械系統融合的前沿技術。同時，基于光刻、刻蝕等傳統半導體技術，融入超精密機械加工，在結合力學、化學、光學等學科知識和技術基礎，使得一個毫米乃至微米尺度上的芯片結構都具備精確而完整的機械、化學、光學或聲學等特性。

當前，在集成電路行業不斷發展的背景下，傳統的集成電路無法持續地滿足終端領域日益變化的需求，而基于集成電路的MEMS芯片技術則具有更多更強的性能，如，高精度測量、微型化、智能化、輕量化等優點，可以廣泛應用在智能制造、自動駕駛、人工智能等多個領域。

在位于西部（重慶）科學城的北京理工大學重慶微電子研究院（以下簡稱北理微電院），MEMS技術成果轉化初具雛形。據了解，依托北京理工大學集成電路專業的學術優勢和西永微電園雄厚的微電子產業基礎，北理微電院的“6寸MEMS研發線”將在今年上半年完成設備裝調并開始MEMS工藝流片，可為MEMS、集成無源器件、太赫茲器件、CMOS可重構芯片、新型半導體材料生長等領域提供優質服務。值得一提的是，今年下半年，北理微電院的多項MEMS技術成果將向市場推廣。

“這個3D工業相機，我們研究院具有完全知識產權，是基于我們自主研發的MEMS微鏡芯片技術研制而成。”研究院副院長姜森林繼續介紹，“MEMS微鏡在激光投影、光學顯微成像、光學傳感、光通信、顯示、光譜分析等應用具有很廣的需求，是光學應用必不可少的關鍵光學元器件。”

02每一次攻關，都是讓技術更好服務生活

誠然，這樣的高精尖技術總是鼓舞人心的，

但怎么讓技術完成轉化，走向市場？

——不斷攻克難題、解決問題，

他們給出的答案。

3D工業相機可廣泛用于人臉識別、零件智能裝配、工件缺陷檢測、物料建模等工業智能裝備場景。北理微電院所研發的3D工業相機集成了MEMS微型結構光投影模組和普通相機，通過解析投射條紋的形變即可獲取物體的三維坐標信息。

為了能夠讓智能設備終端獲取更多精準的三維、距離等信息，北理微電院的智能微系統研究室主任王東琳，帶領科室十多名科研人員在短短兩個月內就攻克了一個技術難題——如何在不改變MEMS芯片結構的前提下，準確判斷振鏡的運動方向和規律。

“和常規增加激光傳感器的做法不同，我們是用一套完全自主的算法來解決這個問題的。”據了解，王東琳團隊的這次攻關，既節約了改造芯片的時間和經濟成本，又保證了整機的體積不會變大，還為北理微電院在3D相機應用領域的進一步探索奠定了很好的基礎。“我覺得，最重要的不是解決了這個問題，而是解決這個問題的思維方式。這一點對我們今后的研究是很有意義的。”王東琳說。

隨著萬物互聯與人工智能的興起，MEMS產品種類增加、市場規模擴大。北理微電院立足學科優勢，正在致力于建設中國西部MEMS研發+產業應用的創新策源地。正在緊密鑼鼓進行設備調試的北理微電院先進微納工藝研究中心，將于今年7月開始正式流片。屆時西部科學城將實現MEMS微納技術研發與制造的全程產業鏈。

“下一步，我們研究院將瞄準微電子領域發展前沿和國家重大需求，借助科學城的資源優勢，聚焦MEMS優勢方向，加速創新成果在智能制造、智能汽車等領域的落地轉化。我們研究院的宗旨是：建設先進微納制造平臺，引領智能感知前沿。” 北理微電院院長謝會開表示。

審核編輯 ：李倩