近10年，智能手机、智能手表、无人机等技术迅速进入我们的生活，而未来10年，各种可穿戴设备、物联网设备、机器人、自动驾驶等将融入我们的生活。

这其中，作为这些科技的技术基石之一，传感器技术既推动着科技的发展，而这些科技也重新定义了对未来传感器技术的需求：更微型、更集成、更智能、更低功耗……

未来，哪些技术推动着传感器继续往前发展？本文总结了传感器发展的8大关键技术，或许有所启发。

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1、采用新原理、新效应的传感技术

传感器是众多高科技的结晶，是众多学科知识交叉的成果，我们基于各种物理、化学、生物的效应和定律，开发了力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，形成了今天全球多达2.6万余种传感器种类。

因此，开发具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件，并以此研制新型传感器，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。

以惯性传感器为例，惯性传感器是应用惯性原理和测量技术，检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度（DOF）运动的传感器，由加速度计和陀螺仪组成的惯性系统可实现对载体位置及运动信息的实时监测。

不同类型的陀螺仪，由不同的物理原理驱动，如机械式干式、液浮、半液浮、气浮角速率陀螺，挠性角速率陀螺，MEMS 硅、石英角速率陀螺（含半球谐振角速率陀螺）等，主要是利用科里奥利效应（Coriolis effect，指一种在旋转坐标系中移动的物体发生偏转的现象（科氏力正比于输入角速率）。

而在于光纤角速率陀螺、激光角速率陀螺等传感器技术，主要利用另一种原理：萨格纳（Sagnac）原理，也称萨氏效应（相位差正比于输入角速率）。

这些新原理、新效应对促进传感技术发展，以及开拓更多传感器应用领域起到关键作用。

同时，交叉学科新技术，也对传感技术发展起到重要作用。譬如集成电路技术对传感器的发展，在MEMS传感器中，高性能专用集成电路（ASIC）可将成千上万的晶体管电路集成于一块芯片，降低环境因素及寄生参数对传感器性能的影响，大幅度提升 MEMS 传感器的精度。

▲MEMS声学传感器构造图（来自歌尔微招股书）

量子传感器是量子技术的重要应用场景之一，此前，美国国家科学和技术委员会(NSTC)就发布了关于量子传感器的国家战略《将量子传感器付诸实践》（详情可参看《地球最强科技大国发布量子传感器战略，写了4个字：国家利益！》内容。）

利用量子力学中的有关效应，可设计、研制量子敏感器件，像共振隧道二极管、量子阱激光器和量子干涉部件等，具有高速（比电子敏感器件速度提高 1000倍〕、低耗（比电子敏感器件能耗降低 1000 倍）、高效、高集成度、经济可靠等优点。

而纳米电子学的发展，也将会在传感技术领域中引起一次新的技术革命。利用纳米技术制作的传感器，尺寸减小、精度提高、性能大大改善，纳米传感器是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。

2、传感器微型化和芯片化技术

传感器微型化和芯片化技术，主要有MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺等，其中，MEMS工艺已在传感器广泛应用。

微机电系统（MEMS）是集微机构、微传感器、微执行器、控制电路、信号处理、通信、接口、电源等于一体的微型系统或器件，是对微/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。

MEMS 材料包括功能材料（通常是以硅为主体的半导体材料）、结构材料（如压电材料、超磁致材料、光敏材料等）和智能材料（以形状记忆合金为主）。

MEMS 工艺的关键技术包括：深反应离子刻蚀、LIGA 技术、分子装配技术、体微加工、表面微加工、激光微加工和微型封装技术等。

其中，硅微机械加工工艺是 MEMS 主流技术，它是一种精密三维加工技术，是研制传感器、微执行器、微作用器、微机械系统的核心技术，已成功用于制造各种微传感器以及多功能的敏感元阵列，如微硅电容传感器、微硅质量流量传感器，航空航天用动态传感器、微传感器，汽车专用压力、加速度传感器，环保用微化学传感器等。

深反应离子刻蚀（DRIE）是 MEMS 结构加工的重要工序之一，主要用于多晶硅、氮化硅、二氧化硅薄膜及金属膜的刻蚀，属一种微电子干法腐蚀工艺。

LIGA 技术即光刻、电铸和注塑，是利用深度 X 射线刻蚀，通过电铸成型和塑料铸模，形成深层三维微结构的方法。