鄒旭東：微機(jī)電高精度“傳感人”

汲曉奇

鄒旭東1986年生，中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所特聘研究員，“青年個(gè)人計(jì)劃”入選者。鄒旭東在微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)領(lǐng)域、特別是在高精度諧振式MEMS～速度（慣性）傳感器的設(shè)計(jì)、制造與測(cè)試方面取得了多項(xiàng)國(guó)際重大科研成果。自2006年起獲首批“國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性試驗(yàn)計(jì)劃”資助進(jìn)入“北京大學(xué)微米/納米加工技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”開始從事微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域?qū)W習(xí)研究，本科期間取得的科研成果在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議及sC！核心期刊上共發(fā)表第一、二作者論文5篇，畢業(yè)論文獲學(xué)院“十佳畢業(yè)論文”。2009年前往英國(guó)劍橋大學(xué)工程系攻讀博士學(xué)位。在劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)、工作期間，以“發(fā)明人”身份獲得1項(xiàng)英國(guó)專利及1項(xiàng)國(guó)際專利授權(quán)以及2項(xiàng)專利申請(qǐng)。部分學(xué)術(shù)性研究成果在領(lǐng)域內(nèi)頂級(jí)期刊Journal ofMicroelectromechanical Systom，Sensors and Actuatots A；Physics及頂級(jí)國(guó)際會(huì)議Transducers，IEEE Ultrasonics，F(xiàn)erroelectricsand Frequency Control，IEEE International Frequency ControlSymposium等發(fā)表論文8篇，全部為第一作者。因其杰出的應(yīng)用性研究成果，于2014年當(dāng)選為劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院院士（Postdoc By Fellow），為10名入選者中唯一的華人。

鄒旭東，中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所傳感技術(shù)聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特聘研究員。長(zhǎng)期從事微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)及高精度慣性傳感器的科研和產(chǎn)品開發(fā)工作，熟悉、掌握多種微機(jī)電傳感器的工作原理、設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、制造工藝流程和傳感器的集成與測(cè)試等關(guān)鍵技術(shù)，擁有自主、完整的微機(jī)電傳感器結(jié)構(gòu)芯片設(shè)計(jì)、工藝制造、電路優(yōu)化等方面的學(xué)術(shù)成果、創(chuàng)新產(chǎn)品成果和發(fā)明技術(shù)專利，獲得了國(guó)際學(xué)術(shù)同行和國(guó)際一流企業(yè)合作方的高度認(rèn)可。

走進(jìn)英國(guó)劍橋

用微機(jī)電傳感器助力油氣勘探生產(chǎn)技術(shù)革新

高精度、微型化的慣性傳感器，在國(guó)防軍事、資源勘探與開發(fā)、地質(zhì)學(xué)研究等領(lǐng)域的重要應(yīng)用價(jià)值和巨大應(yīng)用潛力，歷來是世界各國(guó)研究的重點(diǎn)。1986年出生的鄒旭東已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域耕耘了10余年，取得了多項(xiàng)具有國(guó)際先進(jìn)水平的研究成果，獲得了國(guó)際學(xué)術(shù)界和國(guó)際著名企業(yè)合作伙伴的高度認(rèn)可。

2006年，一個(gè)山東來的年青人接受首批“國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性試驗(yàn)計(jì)劃”資助進(jìn)入“北京大學(xué)微米/納米加工技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。他叫鄒旭東，從那時(shí)起，他正式成為微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的一員。經(jīng)過3年的歷練，鄒旭東于2009年畢業(yè)，并于本科期間在國(guó)際會(huì)議及SCI核心期刊上發(fā)表了5篇論文，且榮獲了“十佳畢業(yè)論文”。

從北京大學(xué)元培計(jì)劃實(shí)驗(yàn)班畢業(yè)后，鄒旭東前往英國(guó)劍橋大學(xué)工程系攻讀博士學(xué)位，從事高精度諧振式微機(jī)電慣性傳感器的研發(fā)以及微機(jī)電諧振器的相關(guān)基礎(chǔ)研究。做面向應(yīng)用的研究，是鄒旭東在讀博士時(shí)對(duì)自己的要求。而能夠開展應(yīng)用研究往往是在一個(gè)相對(duì)較為成熟的領(lǐng)域之中進(jìn)行，要取得成果不完全依賴研究的前沿性，更多的還是源于與應(yīng)用實(shí)踐的結(jié)合。在過去的幾年中，鄒旭東最大的體會(huì)是學(xué)術(shù)上的創(chuàng)新源于應(yīng)用，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，才能更好地通過研究產(chǎn)生學(xué)術(shù)成果。在英國(guó)期間，他的研究聚焦在如何提升諧振式微機(jī)電慣性傳感器測(cè)量精度這一核心問題上，設(shè)計(jì)了一系列高精度微機(jī)電加速度傳感器，并以此為核心研發(fā)了高精度微型測(cè)振儀和微型相對(duì)重力儀，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻、準(zhǔn)靜態(tài)的加速度信號(hào)進(jìn)行精確的立體測(cè)量。這項(xiàng)研究主要是為滿足油氣行業(yè)對(duì)分布式井下局域重力場(chǎng)數(shù)據(jù)獲取的需要，要求儀器設(shè)備能夠在生產(chǎn)井的環(huán)境下正常工作，因此對(duì)儀器的體積大小，抗震能力，耐高壓高溫能力等多個(gè)方面具有嚴(yán)格的要求。

鄒旭東運(yùn)用完全自主開發(fā)的“諧振傳感單元、慣性力耦合一放大器與支撐結(jié)構(gòu)聯(lián)合設(shè)計(jì)”方法，在保持傳感器的微機(jī)械結(jié)構(gòu)體積基本不變的情況下，顯著提高了諧振式微機(jī)電加速度傳感器的靈敏度，為實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量提供了保證。研究過程中，困難是很多的，鄒旭東邊琢磨、邊實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)方案不行就想辦法改變，逐漸向最后的目標(biāo)靠近。但是，對(duì)于面向應(yīng)用的科研項(xiàng)目，對(duì)技術(shù)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)的要求是比較高的。在2012年的冬天，考驗(yàn)還是真正地來了。鄒旭東記得那個(gè)時(shí)候，快過圣誕節(jié)了，大家都準(zhǔn)備休息度假，而且很多人在一年前就預(yù)定了休假路線，而困難就出現(xiàn)在了這樣一個(gè)特殊的時(shí)間點(diǎn)上。年終項(xiàng)目要進(jìn)行中期測(cè)試，只有通過測(cè)試證明技術(shù)的可行性，研究項(xiàng)目才能獲得下一階段的支持。雖然由于合作代工廠的工藝問題，導(dǎo)致收到傳感器核心芯片的時(shí)間比計(jì)劃晚了近兩個(gè)月，但是項(xiàng)目的進(jìn)度必須保證?？粗坏?個(gè)月的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，鄒旭東犯愁了，從測(cè)試樣機(jī)的殼體加工，到器件的封裝、測(cè)試、組裝，他和幾名助手就是一天24小時(shí)不閉眼也做不完。正在他愁眉不展的時(shí)候，導(dǎo)師過來幫忙了。跟往日的方向指導(dǎo)不同，導(dǎo)師拿起了電焊，開始焊板子，操起了螺絲刀擰螺絲、做調(diào)試，所有瑣碎的事，能上手的導(dǎo)師都做。就是這樣，吃在單位、住在單位，導(dǎo)師和大家擰成一股繩，最終在限定的時(shí)間內(nèi)完成了測(cè)試，研究項(xiàng)目按時(shí)完成。這一切讓鄒旭東感動(dòng)不已，也讓他第一次真正感到了一個(gè)團(tuán)隊(duì)的力量。

最終，2014年鄒旭東帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的首批高精度井下微型測(cè)震儀和微型相對(duì)重力儀樣機(jī)，在外場(chǎng)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的高分辨率加速度測(cè)量和超過3000米距離的信號(hào)傳輸，實(shí)測(cè)傳感器的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，加速度分辨率在0.1-100Hz范圍內(nèi)均好于1x10^-6m/s²/HZ^1/2，對(duì)準(zhǔn)靜態(tài)加速度信號(hào)的最小加速度分辨超過50ng，其對(duì)1Hz以下加速度分辨率和線性動(dòng)態(tài)范圍兩項(xiàng)指標(biāo)均超過了SerceI公司和殼牌石油與惠普公司開發(fā)的高精度電容式MEMS加速度傳感器約1個(gè)數(shù)量級(jí)，從而成功研制出了一種小型化、低功耗并能夠在油氣勘探鉆井環(huán)境下對(duì)局域重力場(chǎng)分布實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量的傳感設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述高精度諧振式微機(jī)電加速度傳感器的批量生產(chǎn)，真正在市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用，鄒旭東與微機(jī)電系統(tǒng)芯片代工企業(yè)Silex Microsystems公司合作開發(fā)了一套基于8英寸硅片的先進(jìn)微加工工藝流程及相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。使用了包括多層SOI硅片鍵合、大深寬比各向異性刻蝕、硅片通孔連接和帶有吸氣劑的全片真空封裝在內(nèi)的多項(xiàng)先進(jìn)工藝，先后攻克了同時(shí)精確制備毫米級(jí)與微米級(jí)微機(jī)械結(jié)構(gòu)、消除TSV電學(xué)寄生效應(yīng)與殘余應(yīng)力和全片多層鍵合真空封裝等關(guān)鍵技術(shù)。采用該工藝流程生產(chǎn)的加速度傳感器芯片成品率超過95%，初步達(dá)到批量化生產(chǎn)的要求。

這項(xiàng)研究得到了英國(guó)技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)和英國(guó)石油公司的長(zhǎng)期支持，其原理和設(shè)計(jì)方法已獲得國(guó)際專利授權(quán)，并在歐盟、美國(guó)、中國(guó)、沙特等國(guó)家獲得專利保護(hù)。同時(shí)，該傳感器的優(yōu)異性能也引起了國(guó)際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注與高度認(rèn)可。目前，由英國(guó)石油公司和劍橋大學(xué)聯(lián)合成立的Silicon Microgravity Ltd公司正基于該傳感器核心技術(shù)開發(fā)多種創(chuàng)新性的產(chǎn)品和技術(shù)。投入應(yīng)用后可降低油氣勘探成本3。%以上并能夠?qū)⒌叵滤粚?duì)生產(chǎn)井造成威脅的預(yù)警時(shí)間由數(shù)天提前到數(shù)周，將單塊油田的開采率提升1%-1.5%。

當(dāng)選丘吉爾學(xué)院院士

在與各領(lǐng)域?qū)＜业乃枷肱鲎仓蝎@取研究靈感

在劍橋大學(xué)攻讀博士和從事研究員工作的6年多時(shí)間里，鄒旭東先后得到了英國(guó)皇家科學(xué)院院士、工程院院士、前英國(guó)國(guó)防部首席科學(xué)家、劍橋大學(xué)納米科學(xué)中心主任、納米技術(shù)終身教授Mark e Weloand爵士，國(guó)際MEMS領(lǐng)域的著名專家、劍橋大學(xué)微系統(tǒng)技術(shù)教授Ashwin A.Seshia和電力電子傳感器領(lǐng)域的國(guó)際著名專家、Camsemi等三家高科技傳感器公司的創(chuàng)始人、劍橋大學(xué)電力電子學(xué)終身教授Florin Udrea等杰出導(dǎo)師的親自指導(dǎo)，并接受了世界著名大學(xué)優(yōu)秀科研環(huán)境的良好熏陶。

讓鄒旭東最難忘的是作為FelloW（院士）在劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院研究和生活的日子。丘吉爾學(xué)院是1960年建立的，幾十年來，學(xué)院的Fellow中集聚了一大批杰出的自然科學(xué)與工程領(lǐng)域的科研工作者，其中更是走出了30多位諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲得者。2014年，憑借其在高精度微機(jī)電慣性傳感器方面的研究成果，鄒旭東有幸從近百位候選者中脫穎而出，加入到這一群體之中。學(xué)院為Fellow們提供了諸多便利，促進(jìn)相互之間的交流和頭腦風(fēng)暴。這里，有定期舉辦的學(xué)術(shù)沙龍，可以聽到不同領(lǐng)域的專家講述各自領(lǐng)域的最新進(jìn)展，他們會(huì)用最出彩的語言講述最專業(yè)的研究；有免費(fèi)參加的晚宴和酒會(huì)讓大家在緊張的教學(xué)和科研之余，可以在輕松的環(huán)境中暢所欲言，碰撞出思想的火花；還有在學(xué)院里不期而遇的前輩大師，或同行一段路，或共品一杯茶，與他們的交流可能不涉及具體的學(xué)術(shù)問題，但是每每在研究的視野與人生的哲理上獲益良多。這段經(jīng)歷，不但幫助鄒旭東解決了研究上遇到的一些困難，獲取了很多新的靈感與思路，更是全方位促進(jìn)了一名青年研究者的成長(zhǎng)。讓他印象深刻的還有劍橋大學(xué)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，制度相對(duì)完善，需要申請(qǐng)專利時(shí)，只要把申請(qǐng)文本和創(chuàng)新點(diǎn)寫好，就會(huì)有專門的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)幫助申請(qǐng)。作為研究人員，只負(fù)責(zé)和技術(shù)相關(guān)的事，其他的事都根據(jù)協(xié)議完成。在協(xié)議框架內(nèi)，權(quán)利人是劍橋大學(xué)的產(chǎn)業(yè)化機(jī)構(gòu)，發(fā)明人是研發(fā)人員，大家根據(jù)投資金額、應(yīng)用方向，通過不同的授權(quán)方式，體現(xiàn)投資價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。收益方面，則有固定的比例分成。一般，收益小的時(shí)候，大部分給個(gè)人，數(shù)額大的時(shí)候，則均分，專利授權(quán)費(fèi)會(huì)定期到賬。這樣，研究人員可以把更多的經(jīng)歷放在技術(shù)和研發(fā)上。有時(shí)候，會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求，做一些技術(shù)上的調(diào)整，專利授權(quán)也會(huì)跟著調(diào)整。

在這樣深厚的學(xué)術(shù)氛圍、高效的科研機(jī)制下，鄒旭東不僅在高精度微機(jī)電系統(tǒng)加速度傳感器的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試等方面取得了重大進(jìn)展，而且在傳感器的電路設(shè)計(jì)、溫度補(bǔ)償、模態(tài)頻率失配等領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重大應(yīng)用性科研成果和基礎(chǔ)性研究成果。

精準(zhǔn)的溫度漂移補(bǔ)償是目前國(guó)際上各類諧振式硅基微機(jī)電系統(tǒng)傳感器亟待解決的技術(shù)難題。鄒旭東利用加速度傳感器的特定結(jié)構(gòu)，在充分研究了可能導(dǎo)致溫度漂移的多種因素的基礎(chǔ)上，運(yùn)用材料學(xué)、非線性微機(jī)械結(jié)構(gòu)以及校準(zhǔn)信號(hào)注入與頻率分離等技術(shù)手段創(chuàng)新開發(fā)了一種有效的寬溫區(qū)溫度漂移精確補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)技術(shù)方法。使用該技術(shù)后，加速度傳感器零輸入下輸出頻率的溫度漂移系數(shù)減小了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到0.5ppm/K，并實(shí)現(xiàn)了靈敏度的在線校準(zhǔn)，從而大大拓展了諧振微機(jī)電系統(tǒng)加速度傳感器可以穩(wěn)定工作的環(huán)境溫度范圍，也為其他諧振式微機(jī)電傳感器的溫度補(bǔ)償提供了新的思路與方案。

為滿足在鉆井中準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和控制微型相對(duì)重力儀的布設(shè)，鄒旭東還開發(fā)了一款體聲波硅微機(jī)電陀螺。不同于市面上常規(guī)的基于彈簧一質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)的微機(jī)電陀螺，該器件是基于全對(duì)稱結(jié)構(gòu)的體聲波諧振器并利用其一對(duì)簡(jiǎn)并模態(tài)間的科氏力耦合原理設(shè)計(jì)研發(fā)的。它通過采取耦合式錨定與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的通孔陣列兩種微機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，極大地改善了由諧振器錨點(diǎn)和加工誤差引起的模態(tài)頻率失配，從而大幅度提高了角速度分辨率。相比于常規(guī)的微機(jī)電陀螺，在實(shí)現(xiàn)高精度的同時(shí)具有更好的抗震動(dòng)、抗沖擊特性。實(shí)測(cè)表明兩個(gè)選定簡(jiǎn)并模態(tài)在真空下品質(zhì)因數(shù)均超過106，在無外加補(bǔ)償條件下兩者的諧振頻率差異小于3ppm并可通過偏制電壓調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)模態(tài)的完全匹配。由此折算的角速度分辨率超過4x10^-4dps/Hz^1/2偏置穩(wěn)定性好于5deg/hr。上述指標(biāo)滿足對(duì)井下傳感器位置姿態(tài)的測(cè)量與控制需求，作為通用陀螺儀也已達(dá)到美國(guó)國(guó)防高等計(jì)劃研究部2012年提出的實(shí)現(xiàn)空一地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)的技術(shù)要求，與美國(guó)佐治亞理工大學(xué)等世界著名實(shí)驗(yàn)室最新發(fā)表的研究成果處于同一水平。

鄒旭東還開發(fā)了兩種適用于諧振式微機(jī)電傳感器的閉環(huán)和開環(huán)檢測(cè)電路?；谡袷幤髟淼腁SOC檢測(cè)電路，利用亞閾值導(dǎo)通放大、注入電荷偏置等技術(shù)使傳感器核心部件的電路功耗大幅度降低到小于15微瓦；基于數(shù)字頻率合成技術(shù)及相位/幅度綜合測(cè)量方法的開環(huán)檢測(cè)電路有效地克服了近載波噪聲調(diào)制效應(yīng)，在相同噪聲條件下使傳感器對(duì)超低頻信號(hào)的分辨率提高了約一個(gè)數(shù)量級(jí)，為微型相對(duì)重力儀的成功研發(fā)提供了重要技術(shù)支持。

同時(shí)，鄒旭東還在微機(jī)電系統(tǒng)諧振器與振蕩器領(lǐng)域進(jìn)行了一些較為深入并具有原創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究，其中包括：諧振式微機(jī)電系統(tǒng)傳感器噪聲的物理機(jī)制與建模，非線性微機(jī)電系統(tǒng)振蕩器的頻率穩(wěn)定性及其影響因素，多維弱機(jī)械耦合微機(jī)電系統(tǒng)諧振器的模態(tài)局域化效應(yīng)及其應(yīng)用，耦合微機(jī)電系統(tǒng)諧振器受迫振動(dòng)下的模態(tài)畸變與分叉現(xiàn)象等。其成果發(fā)表在Journalof Microelectromechanical Systems以及Transducers等領(lǐng)域內(nèi)頂級(jí)期刊和國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上。

選擇回國(guó)致力于高精度傳感器的研發(fā)生產(chǎn)

在新一輪全球化的物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)4.0革命的浪潮推動(dòng)下，各行業(yè)對(duì)于微型傳感器的需求與曰俱增。微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)是當(dāng)前國(guó)際上公認(rèn)的開發(fā)微型傳感器的尖端技術(shù)。通過將不同的傳感原理與可用的功能材料和先進(jìn)微加工工藝相結(jié)合，可開發(fā)出不同類型、不同用途，如壓力、位移、慣性等微機(jī)電傳感器產(chǎn)品。然而，目前市場(chǎng)上絕大部分的傳感器，特別是傳感器核心芯片以及高性能的傳感器產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)卻幾乎被意法半導(dǎo)體、博世、ADI等西方大國(guó)公司所壟斷。

同時(shí)，由于高精度慣性傳感器能夠大量應(yīng)用于精確制導(dǎo)武器、軍事運(yùn)載平臺(tái)導(dǎo)航等領(lǐng)域，一直被美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家列為出口管制與技術(shù)封鎖的重點(diǎn)對(duì)象。我國(guó)即使進(jìn)口用于民用資源勘探開發(fā)和地質(zhì)學(xué)研究的相關(guān)產(chǎn)品，也面臨著外國(guó)廠商對(duì)出口數(shù)量的嚴(yán)格控制以及高昂的采購價(jià)格。因此，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并具備自主生產(chǎn)能力的高精度微機(jī)電加速度傳感器對(duì)于我國(guó)的國(guó)防建設(shè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重大的戰(zhàn)略意義。

2016年，鄒旭東決心回國(guó)，加入中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所傳感技術(shù)聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作?；氐絿?guó)內(nèi)，鄒旭東說：“回來機(jī)會(huì)很好，想做的事應(yīng)該說跟10年前是沒有變化的，主要工作將聚焦在成功開發(fā)出在技術(shù)上具備國(guó)際領(lǐng)先水平并具有較大市場(chǎng)規(guī)模的微機(jī)電傳感器產(chǎn)品上，同時(shí)加強(qiáng)傳感器從設(shè)計(jì)到制造工藝上的標(biāo)準(zhǔn)化融合，從而最終建立芯片融合的傳感器整體設(shè)計(jì)開發(fā)與加工制造的能力。我現(xiàn)在恨不得一天24小時(shí)鉆在實(shí)驗(yàn)室，多干些活，多跑些地方。”他希望充分利用好國(guó)內(nèi)好的平臺(tái)環(huán)境，多跟行業(yè)對(duì)接、交流，做的成果能夠滿足某一方面的需求。最近，他剛剛申報(bào)了兩個(gè)項(xiàng)目，都和傳感器的應(yīng)用相關(guān)，“一方面做原理、工藝，一方面面向一個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求”。

高精度加速度傳感器核心架構(gòu)，以及在此基礎(chǔ)上衍生出的面向多種應(yīng)用的加速度傳感器產(chǎn)品，是鄒旭東近2-3年內(nèi)主要研究的項(xiàng)目。傳感器的核心芯片將采用模塊化的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)性模塊的設(shè)計(jì)將充分利用計(jì)算機(jī)的3D建模與有限元分析工具，建立各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)模型庫以及系統(tǒng)級(jí)的計(jì)算機(jī)模擬仿真流程，可以根據(jù)不同的加了工藝以及應(yīng)用需求對(duì)模塊設(shè)計(jì)做出迅速有效的調(diào)整。功能性模塊的設(shè)計(jì)則不但需要建立模型庫和仿真流程，還將與傳感器的ASOC電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)融合，使每個(gè)功能性模塊具有與之配套的ASOC優(yōu)化設(shè)計(jì)以形成MEMS-ASIC IP，從而在開發(fā)系列傳感器產(chǎn)品時(shí)大大節(jié)省配套電路的開發(fā)與調(diào)試時(shí)間。

此外，利用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)不依賴于衛(wèi)星的微型定位一導(dǎo)航一計(jì)時(shí)模塊是鄒旭東另一個(gè)計(jì)劃開展的研究方向。若該模塊成功開發(fā)，除了在國(guó)防軍事領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值之外，還可在無人駕駛汽車、小型無人飛行平臺(tái)、智能機(jī)器人以及手持設(shè)備上實(shí)現(xiàn)高精度的自主導(dǎo)航，極大地推動(dòng)上述技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。他提到該研究涉及高精度微慣性傳感器、高穩(wěn)定性時(shí)間基準(zhǔn)、處理電路與算法、精密機(jī)械加工、系統(tǒng)集成與兼容性等多個(gè)方面，因此在發(fā)揮自身的技術(shù)積累和優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，必須要通過開展廣泛而密切的研究合作，才能盡早實(shí)現(xiàn)這一關(guān)鍵技術(shù)成果的突破。

回國(guó)以后，鄒旭東另一部分工作是學(xué)生的培養(yǎng)和授課。他每周到中國(guó)科學(xué)院大學(xué)面向一年級(jí)的研究生講授3個(gè)學(xué)時(shí)的《微機(jī)電系統(tǒng)基礎(chǔ)導(dǎo)論》。而對(duì)課題組內(nèi)的研究生培養(yǎng)，鄒旭東則有更多自主性的方案，希望根據(jù)學(xué)生的學(xué)術(shù)背景、志愿規(guī)劃、性格特點(diǎn)以及職業(yè)發(fā)展方向等因材施教。他認(rèn)為，研究生的教學(xué)，要更前沿、更實(shí)際，偏向啟發(fā)性的教育。比如在課程設(shè)計(jì)方面，基礎(chǔ)原理要講，但是應(yīng)該以引導(dǎo)為主，讓學(xué)生根據(jù)參考書目自學(xué)。上課的內(nèi)容，主要圍繞領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)、前沿方向，講領(lǐng)域宏觀的歷史發(fā)展過程，從哪來到哪去，指導(dǎo)發(fā)展的方向。通過對(duì)例證、個(gè)案的研究、討論，讓大家了解現(xiàn)在最前沿的技術(shù)是什么狀態(tài)，大家都在用哪些研究方法，啟發(fā)學(xué)生研究的方向和領(lǐng)域的未來。

鄒旭東說，科學(xué)發(fā)展從來就是在前人的基礎(chǔ)上不斷的探索和發(fā)現(xiàn)，人才培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)都是科研非常重要的部分。他由衷地感謝十多年來所在的團(tuán)隊(duì)，更希望通過自己的培養(yǎng)，建立一支過硬的科研隊(duì)伍，運(yùn)用微機(jī)電系統(tǒng)和傳感器的先進(jìn)技術(shù)面向關(guān)鍵領(lǐng)域的重要需求做出更多的應(yīng)用性成果。