本项研究属于电子科学与技术学科，涉及机电一体化和传感器等多学科交叉领域。 传感器、执行器、电路、微能源等多功能高度集成被认为是芯片制造技术超越摩尔定律，延续集成度不断提升发展趋势的重要途径，但是面临多种材料、复杂微结构难以兼容集成的问题，迫切需要广泛适用的解决方案。本项目以典型MEMS器件与系统开发为牵引，针对多元兼容集成所面临的设计与制造技术挑战，开发了一系列通用性单元工艺和成套技术,发明了多种不同类型的高性能微器件和微系统，基本形成了多元兼容MEMS技术体系，四个主要发明点如下： （1） 针对多种材料、复杂微结构难以兼容集成的问题，发明了通用图形化、复合牺牲层和一维纳米材料植布等一系列通用单元技术，建立了可实现多种结构/功能材料和复杂微结构一体化加工的多元兼容MEMS制造成套技术，满足硅、金属、聚合物、复合材料、纳米材料等不同类型材料单片集成的需求，为异质、复杂、可动、多功能微结构一体化集成制造提供解决方案，可同时兼容7种材料，实现大于20层的复杂微结构，在此基础上建成了上海市专业技术平台，广泛服务于中/小/创企业。 （2） 针对传统精密机械惯性开关响应速度慢、接触时间短、抗冲击能力差等缺点，基于发明点1的多元兼容集成思想，发明了一系列平面化设计和集成化制造的MEMS惯性开关，包括横向、纵向、三轴和全向敏感的MEMS惯性开关。借助多种功能微结构一体化集成，彻底消除了短脉冲输出现象，并使接触时间从不足10μs延长到110μs以上，体积重量降低一个数量级以上，抗冲击能力提升一倍，在国防领域率先成功试用。 （3） 基于发明点1的异质集成能力，开发了硅与金属软磁单片集成的三轴霍尔磁敏传感器成套工艺方案，基于Post-CMOS MEMS单片集成，上述器件体积业界最小，国内首家量产，月出货量达到百万量级。发明了多种功能微结构集成的对称折叠梁解耦MEMS陀螺，形成的单轴、双轴和三轴MEMS陀螺产品系列，是国内唯一量产的消费级微陀螺，非手机应用占有率已达40%。 （4）针对高性能、低功耗微机械驱动器所面临的规模化制造与应用难题，基于发明点1的多元兼容集成制造技术，发明了集成永磁的电热/电磁微驱动器与能量采集器，以及分布驱动静电驱动器，实现了电磁/电热继电器的零功耗姿态保持，显著提升了微能量采集器的功率/体积比，大幅度降低了静电继电器的驱动电压，为规模化应用奠定了基础。 上述创新成果，从材料、工艺、器件、应用等不同层次，奠定了多元兼容MEMS集成技术的基础。已授权中国和美国发明专利52项，其中，一项专利已转让（附件5-1），基于聚合物/金属多元集成的生化电极产品已在移宇科技公司试生产（附件5-5），MEMS惯性开关在国防领域完成应用试验（附件5-7/8），消费级陀螺和磁敏传感器率先产业化使深迪半导体（上海）有限公司跻身国内MEMS企业五强（附件5-2）。在国内外专业杂志发表学术论文179篇，20篇代表性论文他引231次。在MEMS领域国际权威期刊J.Micromech. Microeng.上发表学术论文21篇，影响广泛。项目总体上达到国际先进、国内领先。