MEMS技术

特点

　　1.微型化：MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。

　　2.以硅为主要材料，机械电器性能优良：硅的强度、硬度及杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近相和钨。

　　3.大量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS，批量生产可大大降低生产成本。

　　4.集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个压力传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。微传感器，微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。

　　5.多学科交叉：MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集中了当今科学技术发展的许多成果，是一种多学科交叉技术。

　　6.应用上的高度广泛：MEMS的应用领域包括信息、生物、医疗、环保、电子、机械、航空、航天、军事等等。它不仅可形成新的产业，还能通过产品的性能提高、成本降低，有力地改造传统产业。

应用领域

　　MEMS技术是一种多学科交叉的前沿性领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子、机械、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等。

国内发展状况

　　我国MEMS的研究始于20世纪80年代末，起步并不晚，在“八五”、“九五”期间得到国家科技部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委和原国防科工委的支持。开展了包括微型直升机、力平衡加速度传感器、力平衡真空传感器、微泵、微喷嘴、微马达、微电泳芯片、微流量计、硅电容式麦克风、分裂漏磁场传感器、集成压力传感器、微谐振器和微陀螺等许多微机械器件的研究和开发工作。

　　值得一提的是：历史长达53年的IEDM（International Electron Devices Meeting）是IEEE旗下的会议之一。直到2004年，50岁的IEDM才次听到来自中国大陆的声音：中科院微系统所的研究人员将STI（浅槽隔离）技术加以变化后运用到单晶圈MEMS的制作上，发展出一种沟槽--侧墙（Trench-Sidewall）技术。清华大学的研究思路与微系统所有异曲同工之妙，他们将铁电薄膜与Si基MEMS巧妙结合，利用压电效应设计并制备出性能优良、高可靠性的超声波微话筒。将IC技术巧妙地运用到MEMS中，中科院和清华大学的这两个研究小组以其新颖的创意引起关注，向全球的同行们展示了国内在半导体技术上的长足进步。

应用前景

　　MEMS在国防、医疗、仪器检测、材料等领域，尤其是活动空间狭小、操作精度要求高、功能需要高度集成的航空航天等领域，具有广阔的应用前景，被认为是一项面向21世纪可以广泛应用的新兴技术。

　　目前MEMS已从实验室探索走向产业化轨道，据美国MCNC（北卡罗来纳微电子中心）MEMS技术应用中心预测，当前MEMS业界的年增长率是10%～20%， 2001年有高于80亿美元的MEMS潜在市场。2003年MEMS市场达到400亿美元。

　　从MEMS市场的角度来看，2005年MEMS原材料的市场规模是3.85亿美元，这些是与MEMS产品和半导体产品直接相关的。到2010年会翻一番，CAGR（年复合增长率）可以达到15%。2005年器件的市场规模是53亿美元，在2010年可以达到100亿美元。

　　更重要的是，希望大家看看MEMS系统，它将是采用了MEMS产品的最终电子产品，到2010年，其规模将达到950亿美元。

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