微电子制造概论-第6章-mems

1、机械机械传感传感执行执行部分部分控制部分控制部分电子学电子学MEMS微电子学微电子学?理论基础：随着理论基础：随着MEMS尺寸的缩小，有些宏观尺寸的缩小，有些宏观的物理特性发生了改变，很多原来的理论基础的物理特性发生了改变，很多原来的理论基础都会发生变化，如力的尺寸效应、微结构的表都会发生变化，如力的尺寸效应、微结构的表面效应、微观摩擦机理等等，面效应、微观摩擦机理等等，微动力学微动力学微流体力学微流体力学微热力学微热力学微摩擦学微摩擦学微光学微光学微结构学微结构学?技术基础：设计、工艺加工技术基础：设计、工艺加工( (高深宽比多层高深宽比多层微结构微结构) )、微装配工艺、微系统的测量等。、

2、微装配工艺、微系统的测量等。?应用研究：如何应用这些应用研究：如何应用这些MEMSMEMS系统也是系统也是一门非常重要的学问。人们不仅要开发各一门非常重要的学问。人们不仅要开发各种制造种制造MEMSMEMS的技术，更重要的是如何将的技术，更重要的是如何将MEMSMEMS器件用于实际系统，并从中受益。器件用于实际系统，并从中受益。?微传感器：微传感器：机械类：力学、力矩、加速度、速度、机械类：力学、力矩、加速度、速度、角速度角速度(陀螺陀螺)、位置、流量传感器、位置、流量传感器磁学类：磁通计、磁场计磁学类：磁通计、磁场计热学类：温度计热学类：温度计化学类：气体成分、湿度、化学类：气体成分、湿度、

3、PH值和离值和离子浓度传感器子浓度传感器生物学类：生物学类：DNA芯片芯片?微执行器：微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微执行器：微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微开关、微喷射器、微扬声器、微谐振器等微开关、微喷射器、微扬声器、微谐振器等?微型构件：微膜、微梁、微探针、微齿轮、微微型构件：微膜、微梁、微探针、微齿轮、微弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆等等?微机械光学器件：微镜阵列、微光扫描器、微微机械光学器件：微镜阵列、微光扫描器、微光阀、微斩光器、微干涉仪、微光开关、微可光阀、微斩光器、微干涉仪、微光开关、微可变焦透镜、微外腔激光器、光编码器等变焦透

4、镜、微外腔激光器、光编码器等?真空微电子器件：它是微电子技术、真空微电子器件：它是微电子技术、MEMS技技术和真空电子学发展的产物，具有极快的开关术和真空电子学发展的产物，具有极快的开关速度、非常好的抗辐照能力和极佳的温度特性。速度、非常好的抗辐照能力和极佳的温度特性。主要包括场发射显示器、场发射照明器件、真主要包括场发射显示器、场发射照明器件、真空微电子毫米波器件、真空微电子传感器等空微电子毫米波器件、真空微电子传感器等?电力电子器件：包括利用电力电子器件：包括利用MEMS技术制作的垂技术制作的垂直导电型直导电型MOS(VMOS)器件、器件、V型槽垂直导电型槽垂直导电型型MOS(VVMOS)

5、器件等各类高压大电流器件器件等各类高压大电流器件微陀螺仪微陀螺仪MirrorSupportStructureSubstrate HingesTorsion Hinges1st DOF2nd DOFForce-redirecting Linkage A B C D 一般意义上的系统集成芯片一般意义上的系统集成芯片 广义上的系统集成芯片广义上的系统集成芯片电、光、电、光、声、热、声、热、磁力等外磁力等外界信号的界信号的采集采集各各种传感器种传感器执执行行器器、显显示示器器等等信息输入信息输入与 模与 模 / 数数传输传输信信息息处处理理信息输出信息输出与 数与 数 / 模模转换转换信息存储信息存储The system-on-a-chip of the future?微电子器件、纳电子器件、自旋电子器件、微电子器件、纳电子器件、自旋电子器件、光电子器件、光电子器件、MEMS器件器件微电子微电子纳电子纳电子宏电子宏电子MEMS大机器加工大机器加工小机器，小小机器，小机器加工微机器加工微机器机器微机械微机械用微电子加用微电子加工技术工技术X光铸模光铸模+压压塑技术塑技术(LIGA)从顶层向下从顶层向下从底层向上从底层向上分子和原子级加工分子和原子级加工国防、航空航天、生物医国防、航空航天、生物医学、环境监控、汽车都有学、环境监控、汽车都有广泛应用广泛应用MEM