東京工業大學的益一哉校長等人與NTT尖端技術公司利用由多個金屬層形成的積層金屬結構，成功開發出具有超低噪聲和超高靈敏度特性的MEMS加速度傳感器。實現了利用以往的MEMS技術難以實現的1微（μ）G級（G=9.8m/s2，重力加速度）高分辨率檢測。

這是使超小型加速度傳感器提高分辨率和實現通用化的創新技術，在醫療保健、基礎設施診斷、移動體控制及機器人應用等各種運動檢測用途中，有助于開發新的器件和系統。

該研究小組此前提出過利用金材料將MEMS加速度傳感器的砝碼體積削減至十分之一以下的方法。此次以該方法為基礎，通過重疊多層金層形成MEMS結構，增加了單位面積的砝碼重量，與以往那些相同尺寸的傳感器相比，成功將靈敏度提高至100倍以上，噪聲降至十分之一以下。

相關研究成果已于2019年7月23日發布在國際學術論文期刊《Sensors and Materials》的網絡版上。

東京工業大學與NTT尖端技術組成的研究小組此前提出過利用金材料將MEMS加速度傳感器的砝碼體積削減至十分之一以下的方法。此次進一步改良了該技術，通過把由多個金屬層構成的積層金屬結構用作砝碼和彈簧，開發出了具有超低噪聲和超高靈敏度特性的MEMS加速度傳感器。

詳情見圖1，通過層疊多個金層形成砝碼，增加了單位面積的砝碼重量，降低了與砝碼重量成反比的噪聲（布朗噪聲）。另外，通過減輕砝碼的翹曲，還實現了最大限度利用4mm見方芯片面積的靜電容量傳感器，提高了靈敏度（單位加速度的靜電容量變化）。圖2是試制器件的整體照片和放大的電子顯微鏡照片。

圖1：器件截面構造圖

圖2：試制件照片

因此，如圖3所示，與以往那些相同尺寸的傳感器相比，靈敏度提高到100倍以上，噪聲降至十分之一以下。這樣的話，預計利用超小型傳感器能實現1μG級的檢測。制作MEMS采用半導體微細加工技術和電解鍍金技術，還可以在集成電路芯片上形成此次開發的MEMS結構。因此，有望作為超小型加速度傳感器提高分辨率和實現通用化的技術使用。

圖3：噪聲與靈敏度的性能比較