Microtechnology занимается технологией, характеристики которой имеют размеры порядка одного микрометра (одна миллионная часть метра, или 10 метров, или 1 мкм). Основное внимание уделяется физическим и химическим процессам, а также созданию структур размером в один микрометр или манипулированию ими.
Примерно в 1970 году ученые узнали об этом, объединив большое количество микроскопических транзисторов На одном кристалле могут быть построены микроэлектронные схемы, которые значительно улучшат производительность, функциональность и надежность при одновременном снижении стоимости и увеличении объема. Это развитие привело к информационной революции.
. Совсем недавно ученые узнали, что не только электрические устройства, но и механические устройства могут быть миниатюризированы и изготавливаться партиями, обещая те же преимущества механическому миру, что технология интегральных схем дала миру электричества. В то время как электроника в настоящее время является «мозгом» для современных передовых систем и продуктов, микромеханические устройства могут предоставить датчики и приводы - глаза и уши, руки и ноги - которые взаимодействуют с внешний мир.
Сегодня микромеханические устройства являются ключевыми компонентами в широком спектре продуктов, таких как автомобильные подушки безопасности, струйные принтеры, мониторы артериального давления и системы проекционных дисплеев.. Кажется очевидным, что в недалеком будущем эти устройства будут широко распространены, как и электроника. Процесс также стал более точным, уменьшив размеры технологии до субмикрометрового диапазона, что было продемонстрировано на примере усовершенствованных микроэлектрических схем, длина которых составляет менее 20 нм.
Термин МЭМС для микроэлектромеханических систем был придуман в 1980-х годах для описания новых сложных механических систем на микросхеме, таких как микроэлектродвигатели, резонаторы, шестерни и т. д. Сегодня термин MEMS на практике используется для обозначения любого микроскопического устройства с механической функцией, которое может быть изготовлено в периодическом процессе (например, набор микроскопических механизмов, изготовленных на микрочипе, будет считаться устройством MEMS, но крошечным стент, обработанный лазером, или компонент часов - нет). В Европе термин MST для микросистемной технологии является предпочтительным, а в Японии MEMS просто называют «микромашинами». Различия в этих терминах относительно незначительны и часто используются как синонимы.
Хотя процессы МЭМС обычно подразделяются на несколько категорий, например, поверхностная обработка, объемная обработка, LIGA и - действительно существуют тысячи различных процессов МЭМС.. Некоторые создают довольно простые геометрические формы, в то время как другие предлагают более сложные трехмерные геометрии и большую гибкость. Компании, производящей акселерометры для подушек безопасности, потребуется совершенно другая конструкция и процесс производства акселерометра для инерциальной навигации. Замена акселерометра на другое инерциальное устройство, такое как гироскоп, требует еще большего изменения конструкции и процесса и, скорее всего, совершенно другого производственного объекта и команды инженеров.
Технология МЭМС вызвала огромный ажиотаж из-за большого количества важных приложений, в которых МЭМС могут предложить недостижимые ранее стандарты производительности и надежности. В эпоху, когда все должно быть меньше, быстрее и дешевле, MEMS предлагает отличное решение. МЭМС уже оказали глубокое влияние на некоторые приложения, такие как автомобильные датчики и струйные принтеры. Развивающаяся отрасль MEMS уже является многомиллиардным рынком. Ожидается, что он будет быстро расти и станет одной из основных отраслей в 21 веке. прогнозирует, что к 2005 году объем продаж MEMS достигнет 12 миллиардов долларов. Европейская группа NEXUS прогнозирует еще больший доход, используя более всеобъемлющее определение MEMS.
Микротехнология часто строится с использованием фотолитографии. Световые волны фокусируются через маску на поверхность. Они укрепляют химическую пленку. Мягкие неэкспонированные части пленки смываются. Затем кислота протравливает незащищенный материал.
Самый известный успех микротехнологии - это интегральная схема. Он также использовался для создания микромашин. Как ответвление исследователей, пытающихся еще больше миниатюризировать микротехнологию, нанотехнология возникла в 1980-х годах, особенно после изобретения новых методов микроскопии. Эти материалы и структуры имеют размеры 1-100 нм.
Следующие предметы были сконструированы в масштабе 1 микрометр с использованием фотолитографии:
Wikimedia У Commons есть средства массовой информации, связанные с микротехнологиями. |
В Викиучебнике есть книга на тему: микротехнология |