发布日期:2009-12-07 信息来源:admin
微机电系统MEMS(Micro-Electro Mechanical Systems)
MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分,它是在融合多种微细加工技术,并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。
MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业,采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。MEMS技术正发展成为一个巨大的产业,就象近20年来微电子产业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样,MEMS也正在孕育一场深刻的技术变革并对人类社会产生新一轮的影响。目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。大多数工业观察家预测,未来5年MEMS器件的销售额将呈迅速增长之势,年平均增加率约为18%,因此对对机械电子工程、精密机械及仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。
沿着系统及产品小型化、智能化、集成化的发展方向,可以预见:MEMS会给人类社会带来另一次技术革命,它将对21世纪的科学技术、生产方式和人类生产质量产生深远影响,是关系到国家科技发展、国防安全和经济繁荣的一项关键技术。
纳机电系统NEMS(Nano-Electro Mechanical Systems)
NEMS是20世纪90年代末、21世纪初提出的一个新概念。可以这样来理解这个概念,即NEMS是特征尺寸在1~100nm、以机电结合为主要特征,基于纳米级结构新效应的器件和系统。从机电这一特征来讲,可以把NEMS技术看成是MEMS技术的发展。但是,MEMS的特征尺寸一般在微米量级,其大多特性实际上还是基于宏观尺度下的物理基础,而NEMS的特征尺寸达到了纳米数量级,一些新的效应如尺度效应、表面效应等凸显,解释其机电耦合特性等需要应用和发展微观、介观物理。也就是说,NEMS的工作原理及表现效应等与MEMS有了甚至是根本性的不同。因此,从更本质上说,NEMS技术已经是纳米科技的一个重要组成部分和方向。
目前,世界各地在NEMS及其相关方面开展的研究工作主要有:
(1) 谐振式传感器,包括质量传感、磁传感、惯性传感等;
(2) RF谐振器、滤波器;
(3) 微探针热读写高密度存储、纳米磁柱高密度存储技术;
(4) 单分子、单DNA检测传感器以及NEMS生化分析系统(N-TAS);
(5) 生物电机;
(6) 利用微探针的生化检测、热探测技术;
(7) 热式红外线传感器;
(8) 机械单电子器件;
(9) 硅基纳米制作、聚合物纳米制作、自组装;等等。
Polymicro一直在关注和支持着新兴技术,其中也包括MENS/NEMS领域。Polymicro产品被大量整合在该领域的产品中。
石英毛细管被广泛用于MEMS/NEMS装置和宏观世界之间的流路接口。事实上,许多公司用Polymicro石英毛细管开发用于MEMS/NEMS的连接器。一些研究人员直接将毛细管组合在微型装置中。
Polymicro光纤也可用于MEMS/NEMS研究。这些光纤可以有效地将光从装置中导出或导入。Polymicro按客户要求生产光纤以满足每种装置的特定要求。