MEMS全稱Micro Electromechanical System(微機(jī)電系統(tǒng)),是一種通常在硅晶圓上以IC工藝制備的微機(jī)電系統(tǒng),微機(jī)械結(jié)構(gòu)的制備工藝包括光刻、離子束刻蝕、化學(xué)腐蝕、晶片鍵合等,同時(shí)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上制備了電極,以便通過電子技術(shù)進(jìn)行控制。
生活中有哪些MEMS器件?
第一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的MEMS馬達(dá)于1988年誕生于加州大學(xué)伯克利分校,如圖1所示;之后于1989年,美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室研制了第一個(gè)橫向梳齒驅(qū)動(dòng)器,微機(jī)械結(jié)構(gòu)可以在垂直于表面的方向移動(dòng)。
圖.1 加州大學(xué)伯克利分校研制的第一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的MEMS馬達(dá)
圖.2 美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室研制的第一個(gè)橫向梳齒驅(qū)動(dòng)器
經(jīng)過30年的發(fā)展,MEMS器件已經(jīng)滲透于我們的生活之中。轉(zhuǎn)屏是智能手機(jī)中的一項(xiàng)基本功能,如圖.3所示,這項(xiàng)功能是通過MEMS陀螺儀來實(shí)現(xiàn)的。圖.4展示了傳統(tǒng)機(jī)械陀螺儀與MEMS陀螺儀的對(duì)比,后者比前者小得多,因而得以在智能手機(jī)和平板電腦中廣泛應(yīng)用。如圖.5所示,出于安全考慮,氣囊是汽車中的必備裝備,它們會(huì)在發(fā)生撞車時(shí)自動(dòng)充氣膨脹,保護(hù)乘客的安全。安全氣囊對(duì)撞車事件的迅速檢測得益于其中的MEMS器件,圖.6展示了MEMS加速度計(jì)的芯片結(jié)構(gòu)。用于傳感檢測的MEMS芯片和用于控制的IC芯片通常混合集成在一個(gè)殼體里面。此外,MEMS技術(shù)在生活中的其他應(yīng)用包括MEMS麥克風(fēng)、MEMS投影儀、MEMS壓力傳感器,等等。
圖.3 MEMS陀螺儀在智能手機(jī)中的應(yīng)用—轉(zhuǎn)屏功能
圖.4 傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀(左)與MEMS陀螺儀(右)
圖.5 汽車中的安全氣囊(內(nèi)有MEMS器件)
審核編輯:符乾江
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