CMOS-MEMS 集成是该方向的核心，具体研究任务包括： 

1）研究 CMOS-MEMS 集成工艺，采用后 CMOS-MEMS 工艺方式，实现最小化对 CMOS 工艺线的依赖和最大化对已有 CMOS 能力的选择灵活度； 

2）研究专用 CMOS 集成电路（ASIC）设计技术，ASIC 也是 CMOS-MEMS 集成的关键元素，MEMS 需要的信号调理、信号处理、驱动和控制电路对其性能至关重要；首先采用 SiP 封装集成，之后提升到 SoC 单芯片集成。 

3）研制一种面向呼吸监测的 CMOS-MEMS 单片集成多传感器芯片，包括流量、温度与湿度等多传感器，突破欧美国家在呼吸机核心零部件的技术壁垒，实现微弱气流测量，单芯片多功能传感集成与融合，解决呼吸机用传感芯片“卡脖子”问题； 

4）研制一种面向智能建筑环境监测的 CMOS-MEMS 单片集成多传感器芯片，包括流量、温湿度、CO2 含量，挥发性有机物（VOC） 含量等多个 SoC 传感器，提升大型建筑的智能化水平；同时实现流量、温湿度等传感器的监测，有助于调控 HVAC 设备，从而达到节能减排的效果； 

5）研制一种将集成 IMU 的光学 MEMS 微镜阵列芯片设计与工艺技术，实现宽幅面的光学控制； 

6）研究融合硅基光子学和微波光子学，研制宽带微波信号光学合成与处理芯片设计与工艺技术，包括微波光子雷达芯片、大算力的光子计算加速引擎芯片、低成本固态 3D 激光雷达快速成像芯片，实现光电融合探测与识别。