微机电系统

独立的智能系统
image
微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System），也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置，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。[1][2][3]MEMS内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统，主要由传感器、动作器（执行器）和微能源三大部分组成。[4]MEMS涉及物理学、半导体、光学、电子工程、化学、材料工程、机械工程、医学、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术。[5]
微机电系统是在微电子技术（半导体制造技术）基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的电子机械器件。[6]硅是微机电系统的主要结构材料，此外，MEMS还使用硅化物、金属、合金以及一些聚合物材料。[7]微机电系统传感器的门类品种繁多，按其工作原理，可大致分为物理型、化学型和生物型三类。[8]微机电系统器件根据其技术原理又可分为四类：传感MEMS、生物MEMS、光学MEMS和射频MEMS。[6]
微机电系统的主要特点在于能在极小的空间里实现多种功能，可靠性好、质量小且耗能低，可以实现低成本大批量生产。[7]微机电系统被广泛应用于高新技术产业，[2]其最初大量用于汽车安全气囊，而后以MEMS传感器的形式被大量应用在汽车的各个领域，随着MEMS技术的进一步发展，以及应用终端“轻、薄、短、小”的特点，对小体积高性能的MEMS产品需求增势迅猛，消费电子、医疗等领域也大量出现了MEMS产品的身影。[9]MEMS常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS光学传感器、MEMS压力传感器、MEMS湿度传感器、MEMS气体传感器等以及它们的集成产品。[10][11]MEMS是一项革命性的新技术，是关系到国家科技发展、经济繁荣、国防安全的关键技术。[2]

概述说明

MEMS全称Micro Electromechanical System，微机电系统。是指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。主要由传感器、动作器（执行器）和微能源三大部分组成。微机电系统涉及物理学、半导体、光学、电子工程、化学、材料工程、机械工程、医学、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术，为智能系统、消费电子、可穿戴设备、智能家居、系统生物技术的合成生物学与微流控技术等领域开拓了广阔的用途。常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS湿度传感器等以及它们的集成产品。