主要由傳感器、作動(dòng)器(執(zhí)行器)和微能源三大部分組成,但現(xiàn)在其主要都是傳感器比較多。
特點(diǎn):1.和半導(dǎo)體電路相同,使用刻蝕,光刻等微納米MEMS制造工藝,不需要組裝,調(diào)整;2.進(jìn)一步的將機(jī)械可動(dòng)部,電子線路,傳感器等集成到一片硅板上;3.它很少占用地方,可以在一般的機(jī)器人到不了的狹窄場(chǎng)所或條件惡劣的地方使用4.由于工作部件的質(zhì)量小,高速動(dòng)作可能;5.由于它的尺寸很小,熱膨脹等的影響小;6.它產(chǎn)生的力和積蓄的能量很小,本質(zhì)上比較安全。 MEMS的磁敏感器是什么?現(xiàn)代MEMS微納米加工材料
國(guó)內(nèi)政策大力推動(dòng)MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展:國(guó)家政策大力支持傳感器發(fā)展,國(guó)內(nèi)MEMS企業(yè)擁有好的發(fā)展環(huán)境。我國(guó)高度重視MEMS和傳感器技術(shù)發(fā)展,在2017年工信部出臺(tái)的《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019)》中,明確指出要著力突破硅基MEMS加工技術(shù)、MEMS與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成、非硅模塊化集成等工藝技術(shù),推動(dòng)發(fā)展器件級(jí)、晶圓級(jí)MEMS封裝和系統(tǒng)級(jí)測(cè)試技術(shù)。國(guó)家政策高度支持MEMS制造企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新,政策驅(qū)動(dòng)下,國(guó)內(nèi)MEMS制造企業(yè)獲得發(fā)展良機(jī)。河南MEMS微納米加工扣件基于 0.35/0.18μm 高壓工藝的神經(jīng)電刺激 SoC 芯片,實(shí)現(xiàn)多通道控制與生物相容性優(yōu)化。
MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:
絕緣層上的硅蝕刻即SOI器件刻蝕:先進(jìn)的微機(jī)電組件包含精細(xì)的可移動(dòng)性零組件,例如應(yīng)用于加速計(jì)、陀螺儀、偏斜透鏡(tiltingmirrors).共振器(resonators)、閥門(mén)、泵、及渦輪葉片等組件的懸臂梁。這些許多的零組件,是以深硅蝕刻方法在晶圓的正面制造,接著藉由橫方向的等向性底部蝕刻的方法從基材脫離,此方法正是典型的表面細(xì)微加工技術(shù)。而此技術(shù)有一項(xiàng)特點(diǎn)是以掩埋的一層材料氧化硅作為針對(duì)非等向性蝕刻的蝕刻終止層,達(dá)成以等向性蝕刻實(shí)現(xiàn)組件與基材間脫離的結(jié)構(gòu)(如懸臂梁)。由于二氧化硅在硅蝕刻工藝中,具有高蝕刻選擇比且在各種尺寸的絕緣層上硅晶材料可輕易生成的特性,通常被采用作為掩埋的蝕刻終止層材料。
MEMS制作工藝壓電器件的常用材料:
氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導(dǎo)體材料(室溫下3.4eV,晶體),它有很多應(yīng)用,如透明導(dǎo)體,壓敏電阻,表面聲波,氣體傳感器,壓電傳感器和UV檢測(cè)器。并因?yàn)榭赡軕?yīng)用于薄膜晶體管方面正受到相當(dāng)?shù)年P(guān)注。同時(shí)氧化鋅還具有相當(dāng)良好的生物相容性,可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來(lái)的主要優(yōu)勢(shì),這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。除此之外,還有眾多的二維材料被應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域,包括石墨烯、半導(dǎo)體氧化物,納米金等。2014年發(fā)表在chemicalreview和naturenanotechnology上的兩篇經(jīng)典綜述詳盡闡述了二維材料在柔性電子的應(yīng)用。 超透鏡的電子束直寫(xiě)和刻蝕工藝其實(shí)并不復(fù)雜。
MEMS制作工藝-太赫茲超導(dǎo)混頻陣列的MEMS體硅集成天線與封裝技術(shù):
太赫茲波是天文探測(cè)領(lǐng)域的重要波段,太赫茲波探測(cè)對(duì)提升人類(lèi)認(rèn)知宇宙的能力有重要意義。太赫茲超導(dǎo)混頻接收機(jī)是具有代表性的高靈敏天文探測(cè)設(shè)備。天線及混頻芯片封裝是太赫茲接收前端系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。當(dāng)前,太赫茲超導(dǎo)接收機(jī)多采用單獨(dú)的金屬喇叭天線和金屬封裝,很難進(jìn)行高集成度陣列擴(kuò)展。大規(guī)模太赫茲陣列接收機(jī)發(fā)展很大程度受到天線及芯片封裝技術(shù)的制約。課題擬研究基于MEMS體硅工藝技術(shù)的適合大規(guī)模太赫茲超導(dǎo)接收陣列應(yīng)用的0.4THz以上頻段高性能集成波紋喇叭天線,及該天線與超導(dǎo)混頻芯片一體化封裝。通過(guò)電磁場(chǎng)理論分析、電磁場(chǎng)數(shù)值建模與仿真、低溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等手段, MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測(cè)。西藏MEMS微納米加工材料
弧形柱子點(diǎn)陣加工技術(shù)通過(guò)激光直寫(xiě)與刻蝕實(shí)現(xiàn)仿生結(jié)構(gòu),優(yōu)化細(xì)胞黏附與流體動(dòng)力學(xué)特性?,F(xiàn)代MEMS微納米加工材料
MEMS制作工藝-聲表面波器件SAW:
聲表面波是一種沿物體表面?zhèn)鞑サ膹椥圆ǎ軌蛟诩孀鱾髀暯橘|(zhì)和電聲換能材料的壓電基底材料表面進(jìn)行傳播。它是聲學(xué)和電子學(xué)相結(jié)合的一門(mén)邊緣學(xué)科。由于聲表面波的傳播速度比電磁波慢十萬(wàn)倍,而且在它的傳播路徑上容易取樣和進(jìn)行處理。因此,用聲表面波去模擬電子學(xué)的各種功能,能使電子器件實(shí)現(xiàn)超小型化和多功能化。隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,聲表面波研究向諸多領(lǐng)域進(jìn)行延伸研究。上世紀(jì)90年代,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了利用聲表面波驅(qū)動(dòng)固體。進(jìn)入二十一世紀(jì),聲表面波SAW在微流體應(yīng)用研究取得了巨大的發(fā)展。應(yīng)用聲表面波器件可以實(shí)現(xiàn)固體驅(qū)動(dòng)、液滴驅(qū)動(dòng)、微加熱、微粒集聚\混合、霧化。 現(xiàn)代MEMS微納米加工材料