Đang tải... (xem toàn văn)
tong quan
M icro E lectro M echanical S ystems) thiết bị cơ khí nhỏ được xây dựng vào chip bán dẫn và được đo bằng micromet.Trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu từ những năm 1980, các thiết bị MEMS bắt đầu thực như các sản phẩm thương mại vào giữa những năm 1990. Chúng được sử dụng để làm áp lực, nhiệt độ, hóa chất và độ rung cảm biến, phản xạ ánh sáng và chuyển mạch cũng như gia tốc cho túi khí, điều khiển xe, máy tạo nhịp và trò chơi. Công nghệ này cũng được sử dụng để làm cho đầu in phun, microactuators để đọc / ghi và tất cả các thiết bị chuyển mạch quang phản ánh chùm tia sáng, cổng ra thích hợp. Thấy gia tốc . MEMS và MOEMS Khi các thành phần quang học được bao gồm trong một thiết bị MEMS, nó được gọi là một hệ thống vi quang điện (MOEMS). Ví dụ, thêm một cảm biến quang để một con chip silicon tạo thành một thiết bị MOEMS. Xem micromachine ,MEMS gương , DLP và chuyển đổi quang học . MEMS Vs. Công nghệ nano Đôi khi MEMS và công nghệ nano là những thuật ngữ được sử dụng thay thế cho nhau, bởi vì cả hai đều thỏa thuận với các đối tượng microminiaturized. Tuy nhiên, họ là rất khác nhau. MEMS đề với việc tạo ra các thiết bị được đo bằng micromet, trong khi giao dịch nantotechnology với thao tác nguyên tử ở cấp độ nano mét. MEMS dựa trên chuyển mạch quang Trong một chuyển đổi tất cả các-quang, MEMS gương phản ánh tín hiệu đầu vào một cổng ra mà không quan tâm đến tốc độ dòng hoặc giao thức. Công nghệ này được dự kiến sẽ là phương pháp chủ đạo để xây dựng thiết bị chuyển mạch quang tử. MicroMachines mẫu Hệ thống EFAB Microfabrica là MEMS đầu tiên quá trình đúc để chấp nhận các tập tin CAD như đầu vào, biến thiết kế của khách hàng vào MicroMachines nhanh hơn nhiều so với phương pháp truyền thống. EFAB xây dựng các thiết bị một lớp kim loại tại một thời điểm. Trong hình ảnh này, hình vuông ở phía trên là một thiết bị microfluidics với lối đi nội bộ sử dụng cho một "phòng thí nghiệm trên một con chip." Các thiết bị đa cánh tay (trung tâm) là một vòi phun nhiên liệu. Phía dưới bên trái là một gia tốc, và phía dưới bên phải là một điện dẫn được sử dụng trong các mạch RF. (Hình ảnh lịch sự của Microfabrica Inc,www.microfabrica.com) MEMS dựa trên tốc Trục kép tốc nhiệt MEMSIC là một thiết bị bán dẫn MEMS dựa trên hoạt động khái niệm như bong bóng không khí trong một mức độ xây dựng. Hình vuông ở giữa của chip này là một điện trở mà nóng lên một bong bóng khí. Các hình vuông lớn hơn tiếp theo có cặp nhiệt độ có thể cảm nhận vị trí của bong bóng nước nóng như là thiết bị nghiêng hoặc tăng tốc. (Hình ảnh lịch sự của MEMSIC, Inc) Tải về máy tính để bàn Bách khoa toàn thư về máy tính của bạn, iPhone hoặc Android. • Câu hỏi chưa được trả lời • Câu trả lời mới • Q & A mục • Phiếu giảm giá • Hướng dẫn • Đăng nhập • | • Ghi tên • Quê hương • Tìm kiếm • Thiết lập • Đầu đóng góp • Trung tâm Trợ giúp Quê hương Video chọn: Lên trên • o Chơi Brain cực khoái và ASMR Whisperers là gì? Chơi Làm thế nào Công cụ Thở Trong Diesel tàu ngầm? Chơi Học sinh được Dựa vào Adderall quá nhiều? Ask us anything Chơi Optogenetics và chức năng não tăng cường • o • o • o • o Xem video Khoa học hơn Wikipedia trên Answers.com: Hệ thống vi cơ điện tử Lên trên Trang chủ > Thư viện > Miscellaneous > Wikipedia Hệ thống vi cơ điện tử ( MEMS ) (cũng viết là vi cơ điện , vi điện tử hoặc vi điện tử và các hệ thống vi cơ điện tử ) là công nghệ của thiết bị rất nhỏ; nó kết hợp ở kích thước nano vào hệ thống cơ điện nano (NEMS) và công nghệ nano .MEMS cũng được gọi là MicroMachines (tại Nhật Bản), hoặc hệ thống công nghệ vi - MST (ở châu Âu). MEMS là riêng biệt và khác biệt với tầm nhìn giả thuyết của công nghệ nano phân tử hoặc phân tử điện tử . MEMS được tạo thành từ các thành phần giữa 1-100 micromet trong kích thước (tức là 0,001-0,1 mm), và các thiết bị MEMS thường có kích thước từ 20 micromet (20 phần triệu của mét) để milimet (tức là 0,02-1,0 mm). Họ thường bao gồm một đơn vị trung ương xử lý dữ liệu (bộ vi xử lý) và một số thành phần tương tác với bên ngoài như vi cảm. [ 1 ] Tại các quy mô kích thước, cấu trúc tiêu chuẩn của vật lý cổ điển không phải là luôn luôn có ích. Vì diện tích bề mặt lớn để tỷ lệ thể tích MEMS, hiệu ứng bề mặt như tĩnh điện và làm ướt chiếm ưu thế hơn hiệu ứng âm lượng như quán tínhhoặc khối nhiệt. Tiềm năng của máy rất nhỏ đã được đánh giá cao trước khi công nghệ đã tồn tại mà có thể làm cho họ-xem, ví dụ,Richard Feynman nổi tiếng 1959 bài giảng 's Có Nhiều phòng tại đáy . MEMS đã trở thành thực tế khi họ có thể được chế tạo bằng cách sử dụng sửa đổi chế tạo thiết bị bán dẫn công nghệ, thường được sử dụng để làm cho thiết bị điện tử . Chúng bao gồm đúc và mạ, khắc axit ướt ( KOH , TMAH ) và khắc khô ( Rie và DRIE), công tia lửa điện (EDM), và các công nghệ khác có khả năng sản xuất các thiết bị nhỏ. Một ví dụ đầu tiên của một thiết bị MEMS là resonistor Một cộng hưởng điện nguyên khối [ 2 ] [ 3 ] Nội dung 1 Vật liệu cho sản xuất MEMS o 1.1 Silicon o 1.2 Polyme o 1.3 kim loại o 1.4 Gốm sứ 2 MEMS quá trình cơ bản o 2.1 quá trình lắng đọng 2.1.1 lắng đọng vật lý 2.1.1.1 lắng đọng hơi vật lý (PVD) 2.1.2 hóa chất lắng đọng o 2.2 Patterning 2.2.1 Lithography 2.2.1.1 ảnh thạch 2.2.1.2 điện tử khắc chùm tia 2.2.1.3 Ion khắc chùm tia 2.2.1.4 Ion theo dõi công nghệ 2.2.1.5 X-quang khắc 2.2.2 kim cương khuôn mẫu o 2,3 quá trình Etching 2.3.1 khắc ướt 2.3.1.1 khắc đẳng hướng 2.3.1.2 Anisotropic khắc 2.3.1.3 HF khắc 2.3.1.4 điện hóa khắc 2.3.2 khắc khô 2.3.2.1 khắc hơi 2.3.2.1.1 Xenon difluoride khắc 2.3.2.2 Plasma khắc 2.3.2.2.1 phún xạ 2.3.2.2.2 khắc ion phản ứng (Rie) o 2.4 chuẩn bị Die 3 MEMS công nghệ sản xuất o 3.1 nghệ vi số lượng lớn o 3.2 Bề mặt nghệ vi o 3.3 tỉ lệ cao (HAR) vi chế silicon 4 ứng dụng 5 cấu trúc Công nghiệp 6 Xem thêm 7 tài liệu tham khảo 8 Liên kết ngoài Nguyên liệu cho sản xuất MEMS Chế tạo MEMS phát triển từ công nghệ xử lý trong bán dẫn chế tạo thiết bị , tức là những kỹ thuật cơ bản là sự lắng đọng của các lớp vật liệu, khuôn mẫu bằng cách in ảnh litô và khắc để sản xuất các hình dạng yêu cầu. [ 4 ] Silicon Silicon là vật liệu được sử dụng để tạo ra hầu hết các mạch tích hợp được sử dụng trong điện tử tiêu dùng trong ngành công nghiệp hiện đại. Các nền kinh tế của quy mô , sẵn sàng của vật liệu chất lượng cao giá rẻ và khả năng kết hợp các chức năng điện tử làm cho silicon hấp dẫn đối với một loạt các ứng dụng MEMS. Silicon cũng đã lợi thế đáng kể làm tệ thông qua tài sản vật chất của nó. Ở dạng đơn tinh thể, silicon là một gần như hoàn hảo Hookean vật chất, có nghĩa là khi nó được uốn cong có hầu như không có hiện tượng trễ và do đó hầu như không có tiêu hao năng lượng. Cũng như làm cho chuyển động rất lặp lại, điều này cũng làm cho silicon rất đáng tin cậy vì nó rất ít bị mệt mỏivà có thể có tuổi thọ dịch vụ trong phạm vi tỷ đến hàng nghìn tỷ của chu kỳ mà không vi phạm. Polyme Mc dự ngnh cụng nghip in t cung cp mt nn kinh t quy mụ cho ngnh cụng nghip silicon, silicon tinh th vn l mt vt liu phc tp v tng i t tin c sn xut. Polyme mt khỏc cú th c sn xut vi s lng rt ln, vi mt lot cỏc c tớnh vt cht. Thit b MEMS cú th c lm t polyme bng quỏ trỡnh nh ộp , dp nihoc stereolithography v c bit thớch hp vi lng cỏc ng dng nh hp mc th nghim mỏu mt ln. Kim loi Kim loi cng cú th c s dng to MEMS yu t. Trong khi kim loi khụng cú mt s trong nhng li th hin th bng silicon v tớnh cht c hc, khi c s dng trong phm vi hn ch ca h, kim loi cú th trin lóm rt cao v tin cy. Kim loi cú th c gi bng m in, bc hi, v cỏc quỏ trỡnh phỳn x. Kim loi thng c s dng bao gm vng , niken , nhụm , ng , crụm , titan , vonfram , bch kim , v bc . Gm s Cỏc nitrua silic, nhụm v titan cng nh silicon carbide v cỏc gm ang ngy cng ỏp dng trong MEMS ch to do s kt hp li th ca tớnh cht vt liu. AlN kt tinh trong cu trỳc wurtzite v do ú cho thy pyroelectric v ỏp in tớnh cho phộp cỏc b cm bin, vớ d, vi nhy cm vi lc lng bỡnh thng v ct. [ 5 ] TiN , mt khỏc, mt cuc trin lóm cao dn in v ln mụ un n hi cho phộp thc hin cỏc chng trỡnh truyn ng in MEMS vi mng siờu mng. [ 6 ] Hn na, sc khỏng cao ca TiN chng li hoọi ủuỷ ủieu kieọn biocorrosion vt liu cho cỏc ng dng trong mụi trng hu c v trong cm bin sinh hc . Quỏ trỡnh c bn MEMS Biu ny l khụng hon thnh: Q u y tr ỡn h c b n L n g n g K h u ụ n m u Khc Quá trình lắng đọng Một trong những khối xây dựng cơ bản trong chế biến MEMS là khả năng gửi phim mỏng của vật liệu với độ dày bất cứ nơi nào giữa một vài nano mét đến khoảng 100 micromet. Lắng đọng vật lý Có hai loại quy trình lắng đọng. Họ là như sau. Lắng đọng hơi vật lý (PVD) Lắng đọng hơi vật lý bao gồm một quá trình trong đó một vật liệu được lấy ra từ một mục tiêu, và lắng đọng trên bề mặt. Kỹ thuật để làm điều này bao gồm quá trình phún xạ , trong đó một chùm ion giải phóng các nguyên tử từ một mục tiêu, cho phép họ di chuyển qua các không gian can thiệp và tiền đặt cọc nền mong muốn, và bay hơi (lắng đọng) , trong đó một vật liệu được bốc hơi từ một nhắm mục tiêu bằng cách sử dụng nhiệt (nhiệt bay hơi) hoặc một chùm tia điện tử (e-tia bay hơi) trong một hệ thống chân không. Lắng đọng hóa học Kỹ thuật lắng đọng hóa học bao gồm lắng đọng hơi hóa chất ("tim mạch"), trong đó một dòng khí nguồn phản ứng trên bề mặt phát triển vật liệu mong muốn. Điều này có thể được chia thành các loại tùy thuộc vào các chi tiết kỹ thuật, ví dụ, LPCVD (thấp áp lắng đọng hơi hóa chất) và PECVD (Plasma Enhanced lắng đọng hơi hóa chất). Phim oxit cũng có thể được phát triển bởi các kỹ thuật của quá trình oxy hóa nhiệt , trong đó (thường là silicon) wafer được tiếp xúc với oxy và / hoặc hơi nước, để phát triển một lớp bề mặt mỏng của silicon dioxide . Khuôn mẫu Tạo hình trong MEMS là sự chuyển giao của một mô hình thành một vật liệu. Thuật in thạch bản In thạch bản trong bối cảnh MEMS thường là chuyển giao một mô hình thành một vật liệu quang tiếp xúc chọn lọc với một nguồn bức xạ như ánh sáng. Một vật liệu cảm quang là một chất trải qua một sự thay đổi tính chất vật lý của nó khi tiếp xúc với nguồn bức xạ. Nếu một vật liệu cảm quang được chọn lọc tiếp xúc với bức xạ (ví dụ bằng cách che một số các bức xạ) các mô hình của bức xạ trên vật liệu được chuyển giao cho các vật liệu tiếp xúc, như các thuộc tính của vùng tiếp xúc và chưa phơi sáng khác nhau. Khu vực tiếp xúc này sau đó có thể được gỡ bỏ hoặc điều trị cung cấp một mặt nạ cho chất nền cơ bản. ảnh thạchthường được sử dụng bằng kim loại hoặc lắng đọng màng mỏng khác, khắc axit ướt và khô. [...]... gương kỹ thuật số, vi lỏng thiết bị, vv Các tài liệu và thiết bị được sử dụng để sản xuất các thiết bị MEMS đứng đầu $ 1000000000 trên toàn thế giới vào năm 2006 nhu cầu vật liệu được điều khiển bởi các chất nền, chiếm hơn 70 phần trăm của thị trường, lớp phủ bao bì và sử dụng ngày càng tăng của planarization cơ khí hóa học (CMP) Trong khi sản xuất MEMS tiếp tục bị chi phối bởi thiết bị bán dẫn sử dụng,... Xem thêm Hệ thống cơ điện nano tương tự như MEMS nhưng nhỏ hơn Hệ thống vi quang điện , MEMS bao gồm bộ phận quang học Micropower máy phát điện hydro, tua bin khí, và máy phát điện làm bằng silicon khắc Bộ nhớ Millipede , một công nghệ MEMS cho lưu trữ dữ liệu không dễ bay hơi hơn một terabit mỗi inch vuông Hẫng một trong những hình thức phổ biến nhất của MEMS MEMS thiết bị truyền động nhiệt... CMOS tích hợp MEMS và BioMEMS thiết bị " Adv Chức năng Mat 21 : 16521656 đổi : 10.1002/adfm.201002062 7 ^ McCord, MA; MJ Rooks (2000) "2" Sổ tay SPIE của Microlithography, nghệ vi và vi chế 8 ^ Williams, KR; Muller, RS (1996) "Giá Etch để xử lý vi gia" Tạp chí vi cơ điện tử hệ thống 5 (4): 256 doi: 10.1109/84.546406 9 ^ một b Kovacs, GTA; Maluf, NI; Petersen, KE (1998) "Vi chế số lượng lớn silicon"... khám phá công nghệ MEMS Cơ cấu ngành công nghiệp Thị trường toàn cầu cho các hệ thống vi cơ điện tử, trong đó bao gồm các sản phẩm như hệ thống túi khí ô tô, hệ thống hiển thị và hộp mực in phun đạt 40 tỷ USD vào năm 2006 theo toàn cầu MEMS / Microsystems Thị trường và cơ hội, một báo cáo nghiên cứu từ BÁN và Yole Developpement và được dự báo đạt 72 tỷ USD vào năm 2011 [ 18 ] Thiết bị MEMS được định nghĩa... nở nhiệt Thiết bị truyền động đầu ổ MEMS dẫn động sử dụng sự khác biệt điện áp liên tục áp dụng Động cơ điện sử dụng khi cuộn dây rất khó để chế tạo Giao diện não-máy tính Thế hệ cảm biến MEMS Kelvin lực lượng thăm dò kính hiển vi Tài liệu tham khảo 1 ^ Waldner, Jean-Baptiste (2008) Nanocomputers và Swarm Intelligence London: ISTE John Wiley & Sons p 205 ISBN 1-84821-009-4 2 ^ Điện cộng... pha tạp căng thẳng kiểm soát silic đa tinh thể được ủng hộ bởi các nhóm UC Berkeley Ứng dụng vi cơ điện tử con chip hệ thống, đôi khi được gọi là "phòng thí nghiệm trên một con chip" Trong một quan điểm ứng dụng MEMS được phân loại theo loại hình sử dụng Cảm biến Thiết bị truyền động Cấu trúc Trong một quan điểm ứng dụng MEMS được phân loại theo lĩnh vực ứng dụng (ứng dụng thương mại bao gồm):... được thiết yếu trong vi c giúp hiệu suất cao cảm biến áp suất và tốc đó đã thay đổi hình dạng của các ngành công nghiệp cảm biến trong những năm 80 và 90 Bề mặt vi gia Bài chi tiết: Bề mặt nghệ vi Bề mặt vi chế sử dụng các lớp lắng đọng trên bề mặt của một chất nền như các vật liệu cấu trúc, thay vì sử dụng chất nền chính nó [ 14 ] bề mặt vi chế được tạo ra trong cuối những năm 1980 để làm cho nghệ vi. .. của số lượng lớn vi chế với các cấu trúc lược và máy bay hoạt động điển hình của nghệ vi bề mặt Trong khi nó được phổ biến trong nghệ vi bề mặt có độ dày lớp cấu trúc trong khoảng 2 mm, trong HAR silicon vi chế độ dày có thể từ 10 đến 100 mm Các vật liệu thường được sử dụng trong HAR nghệ vi silic là silic đa tinh thể dày, được gọi là epi-poly, và (SOI) tấm silicon ngoại quan- on-cách điện mặc dù quá...In ảnh litô KRF ARF Immersion EUV Chùm tia điện tử in thạch bản Bài chi tiết: điện tử khắc chùm tia Chùm tia điện tử in thạch bản (thường vi t tắt là e-beam lithography) là thực hành quét một chùm electron trong một khuôn mẫu thời trang trên một bề mặt được phủ một bộ phim (gọi là chống lại... khai trong va chạm Gia tốc trong các thiết bị điện tử tiêu dùng như bộ điều khiển trò chơi (Nintendo Wii ), các máy nghe nhạc cá nhân / điện thoại di động (AppleiPhone , nhiều mô hình điện thoại di động Nokia, các mô hình PDA HTC khác nhau) [ 15 ] và một số Máy ảnh kỹ thuật số (khác nhau và Canon Digital IXUS mô hình ) Cũng được sử dụng trong các máy tính để công vi n đầu đĩa cứng khi rơi tự do được . video Khoa học hơn Wikipedia trên Answers.com: Hệ thống vi cơ điện tử Lên trên Trang chủ > Thư vi n > Miscellaneous > Wikipedia Hệ thống vi cơ điện tử ( MEMS ) (cũng vi t là vi cơ điện. (cũng vi t là vi cơ điện , vi điện tử hoặc vi điện tử và các hệ thống vi cơ điện tử ) là công nghệ của thiết bị rất nhỏ; nó kết hợp ở kích thước nano vào hệ thống cơ điện nano (NEMS) và công. thêm Hệ thống cơ điện nano tương tự như MEMS nhưng nhỏ hơn Hệ thống vi quang điện , MEMS bao gồm bộ phận quang học Micropower máy phát điện hydro, tua bin khí, và máy phát điện làm bằng