Каталог оборудования


Описание, применение MEMS - Микро-Электронно Механическая Система

Что такое MEMS

MEMS является Микро Электро Механической Системой, использующую технологию для микро-обработки полупроводников. Эта технология заключается в интеграции электрических и механических частей в микро небольших размерах, и MEMS означает изготовление системы с новыми функциями путем объединения механической и электрической структур вместе в микро-масштабе.

Эта система технологий миниатюрных систем, которая включает датчики, исполнительные механизмы и электронные функции открывая тем самым целый ряд новых применений, которые не были бы возможны с чисто микроэлектронных системами.

MEMS позволяет революционизировать почти каждую категорию продукта путем объединения микроэлектроники на основе кремния с технологиями микрообработки, что делает возможным реализацию комплексных микро систем-на-чипе. MEMS является технологией, способствующей развитию интеллектуальных продуктов, увеличению вычислительных возможностей микро-электроники с восприятием и возможностью управления микро-датчиками и микро-приводами и расширением пространства возможных конструкций и применений.  Bio-MEMS является одним из приложений, связанных с биотехнологией, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), микросистемы для амплификации ДНК и идентификации, микромеханический сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), биочипы для выявления опасных химических и биологических агентов, и микросистем высокой скрининг наркотиков и выбора.

Преимущества MEMS

  • Небольшие размеры / Легкость / Экономичность
  • Малое потребление энергии / Высокая надежность / Повышенный уровень интеграции
  • Многофункциональность / экономическая эффективность



Процесс осаждения тонких пленок

Технология MEMS осаждения может быть классифицированы на две группы:
1. Осаждения, которые происходят из-за химической реакции:

  • Химического осаждения паров (CVD)
  • Электроосаждение
  • эпитаксии
  • Термического окисления
Эти процессы эксплуатировать создания твердых материалов непосредственно из химических реакций в газовой и / или жидкой композиции или с материалом подложки.Твердый материал, как правило, не единственный продукт образующийся в результате реакции. Побочные продукты могут содержать газы, жидкости и другие твердые тела.

2. Осаждения, которые происходят из-за физической реакции:
  • Физическое осаждение из паровой фазы (PVD)
  • Кастинг
Общим для всех этих процессов является то, что материал физически переносится на подложку. Иными словами, нет никакой химической реакции, которая формирует материал на подложке. Это не совсем правильно для литейных процессов, хотя это более удобно думать о них таким образом.




Литография и процесс травления

Литография в MEMS контексте, как правило, передача шаблона для светочувствительного материала селективным воздействием источника излучения, такого как свет. Светочувствительный материал представляет собой материал, который испытывает изменение его физических свойств при контакте с источником излучения. Если мы будем выборочно подвергать светочувствительный материал излучению, (например, маскируя некоторые из излучения) характер излучения на материал переносится на материал, и обнаружим, что свойства облученных и необлученных регионах отличаются.  В целях формирования функциональной структуры MEMS на подложку, необходимо для травления тонких пленок ранее на хранение и / или самой подложки. В общем, есть два класса процессов травления:

  • Мокрое травление, где материал растворяется при погружении в химический раствор 
  • Сухое травление, где материал распыляется или растворенное использованием реактивных ионов или паровой фазы травителя




Процесс изготовления микрофлюидных чипов




MEMS и нанотехнологии

Есть множество возможных применений MEMS в нанотехнологиях. Как революционная технология, позволяющая достичь беспрецедентной синергии между ранее не связанными областями, такими как биология и микроэлектроника, скоро появится много новых MEMS в нанотехнологиях, сверх того, что в настоящее время определено или известны. Вот несколько актуальных применений:

  • Биотехнология. MEMS и Нанотехнология позволяет новым открытиям в науке и технике, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР) микросистемы для амплификации ДНК и идентификации, микромеханический сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), биочипов для выявления опасных химических и биологических агентов, и микросистем высокой скрининг наркотиков и выбора.
  • RF MEMS. Высокая частота схемы выиграют от появления RF MEMS-технологии. Электрические компоненты, такие как катушки индуктивности и конденсаторы перестраиваемый может быть значительно улучшились по сравнению с их коллегами интегрированной если они производятся с использованием MEMS и нанотехнологии. Благодаря интеграции таких компонентов, производительность линий связи будет улучшаться, в то время как общая площадь контура, энергопотребление и стоимость будет снижена. Кроме того, механический переключатель, разработанные несколько исследовательских групп, является ключевым компонентом с огромным потенциалом в различных схемах микроволновой печи. Продемонстрировали образцы механических переключателей есть качественные факторы значительно выше, чем все, что было ранее. Надежность и упаковка RF MEMS-компоненты, кажется, двух очень важных вопросов, которые необходимо решить, прежде чем они получат широкое признание на рынке.
  • Акселерометры. MEMS-акселерометры быстро вытесняют обычные акселерометры для краш-воздушными подушками развертывания в автомобилях. Традиционный подход использует несколько громоздким акселерометров изготовлены из дискретных компонентов, установленных на передней части автомобиля с отдельными электроники рядом с воздушными подушками, этот подход стоит более 50 долларов за автомобиль. MEMS и нанотехнологии позволили интегрировать акселерометр и электроники на одном кристалле кремния на сумму от $ 5 до $ 10. Эти MEMS акселерометры намного меньше, более функциональным, более легкие, надежные и производятся на долю от стоимости обычных макромасштабная элементов акселерометра.

Яндекс.Метрика