Микротехнология

редактировать
Технология с функциями около одного микрометра

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.

Содержание

  • 1 Разработка
  • 2 Микро-электромеханические системы
  • 3 Элементы, сконструированные на микроскопическом уровне
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Разработка

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.

Микро-электромеханические системы

Протравленный кремний пластина

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.

Предметы, сконструированные на микроскопическом уровне

Следующие предметы были сконструированы в масштабе 1 микрометр с использованием фотолитографии:

См. также

Ссылки

Внешние ссылки

Wikimedia У Commons есть средства массовой информации, связанные с микротехнологиями.
В Викиучебнике есть книга на тему: микротехнология
Последняя правка сделана 2021-05-30 10:17:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте