MEMS技术主要属于微米技术范畴,它基于微电子技术和微加工技术两大部分。
MEMS(微机电系统)技术是一项革命性的新技术,广泛应用于高新技术产业,是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。MEMS技术的核心在于其能够在微米甚至纳米量级上实现高度集成和功能化的微型系统,这得益于其在微电子技术(如半导体制造技术)基础上发展起来的多种技术,包括光刻、腐蚀、薄膜、LIGA技术、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等。
MEMS技术的应用领域广泛,包括但不限于新型显示、投影设备、通信系统、射频设备等。在通信系统方面,MEMS技术通过微镜的物理运动来控制光路发生预期的改变,成功应用于光开关调制器、光滤波器及复用器等光通信器件。此外,MEMS技术的优势还包括高表面体积比、批量生产能力、高度集成化以及多学科交叉的特点,这些优势使得MEMS成为构筑物联网的基础物理感知层传感器的最主要选择之一。
MEMS(微机电系统)技术是一个多学科交叉的前沿研究领域,主要包括以下几个部分:
传感MEMS技术:这部分技术使用微电子微机械加工方法制造,利用敏感元件(如电容、压电、压阻、热电耦、谐振、隧道电流等)来感受和转换电信号。这些传感器包括速度、压力、湿度、加速度、气体、磁、光、声、生物、化学等各种类型。
生物MEMS技术:这部分技术涉及使用MEMS技术制造的化学/生物微型分析和检测芯片或仪器。这些器件包括微型驱动泵、微控制阀、通道网络、样品处理器、混合池、计量、增扩器、反应器、分离器以及检测器等,能够实现样品的进样、稀释、加试剂、混合、增扩、反应、分离、检测和后处理等分析全过程。
光学MEMS技术:这部分技术结合了微电子、微机械和光电子技术,用于开发新型光器件,也称为微光机电系统(MOEMS)。这些系统能够将MEMS结构件与微光学器件、光波导器件、半导体激光器件、光电检测器件等集成在一起,形成全新的功能系统。
射频MEMS技术:这部分技术传统上分为固定和可动两类。固定MEMS器件包括本体微机械加工传输线、滤波器和耦合器,而可动MEMS器件包括开关、调谐器和可变电容。
以上是MEMS技术的主要组成部分,它们在不同的应用领域,如医疗、汽车、运动追踪和消费电子产品等方面有着广泛的应用。