该方向以声、光、电、磁 MEMS 技术为基础，致力于构建多模融合的多功能 MEMS 器件，具体研究任务包括：

 1）研究光学 MEMS 的器件机理、结构设计、仿真建模、工艺、 封装、测试、量产工艺开发及工程应用，特别是在复杂环境条件下的相关技术。涵盖 MEMS 微镜（静电、电热、电磁、压电）、MEMS 微镜阵列、大规模 MEMS 微镜光学相控阵（OPA）、大规模 MEMS 光交叉互连（OXC）、MEMS 微透镜/透镜阵列、大阵列 MEMS 红外发射芯片、新型太赫兹产生器件、可调谐自组装 MEMS 器件等；

 2）研究声学 MEMS 的器件机理、结构设计、仿真建模、工艺、 封装、测试、量产工艺开发及工程应用，涵盖 MEMS 扬声器、MEMS 扬声器阵列、MEMS 麦克风、MEMS 麦克风阵列、MEMS 水听器、 pMUT、pMUT 阵列、cMUT 阵列、特超声换能器等； 

3）研究惯性 MEMS 的器件机理、结构设计、仿真建模、工艺、 封装、测试及量产工艺开发与工程应用，特别在复杂环境条件的相关技术，涵盖 IMU、陀螺仪、加速度计、重力计、角度计等；

 4）开发高能量密度可调谐 CMOS 集成电感电容，实现 CMOS 集成电路的 MEMS 化；

 5）研究同轴 TSV 和光电同传复用垂直互连的工艺、理论建模、 数值仿真、器件实现和测试验证，以及其在电学、光学和热力学领域的关键问题； 

6）研究声学、光学、力学、惯性、温湿度等两个或两个以上物理量 MEMS 的单芯片集成工艺技术，实现多物理量的传感单片集成。