MEMS特點:
1.微型化:MEMS器件體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短。
2.以硅為主要材料,機械電器性能優良:硅的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當,密度類似鋁,熱傳導率接近鉬和鎢。
3.批量生產:用硅微加工工藝在一片硅片上可同時制造成百上千個微型機電裝置或完整的MEMS。批量生產可降低生產成本。
4.集成化:可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個傳感器或執行器集成于一體,或形成微傳感器陣列、微執行器陣列,甚至把多種功能的器件集成在一起,形成復雜的微系統。微傳感器、微執行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩定性很高的MEMS。
5.多學科交叉:MEMS涉及電子、機械、材料、制造、信息與自動控制、物理、化學和生物等多種學科,并集約了當今科學技術發展的許多成果。 汽車上的MEMS傳感器有哪些?本地MEMS微納米加工市場
MEMS繼電器與開關。其優勢是體積小(密度高,采用微工藝批量制造從而降低成本),速度快,有望取代帶部分傳統電磁式繼電器,并且可以直接與集成電路IC集成,極大地提高產品可靠性。其尺寸微小,接近于固態開關,而電路通斷采用與機械接觸(也有部分產品采用其他通斷方式),其優勢劣勢基本上介于固態開關與傳統機械開關之間。MEMS繼電器與開關一般含有一個可移動懸臂梁,主要采用靜電致動原理,當提高觸點兩端電壓時,吸引力增加,引起懸臂梁向另一個觸電移動,當移動至總行程的1/3時,開關將自動吸合(稱之為pullin現象)。pullin現象在宏觀世界同樣存在,但是通過計算可以得知所需的閾值電壓高得離譜,所以我們日常中幾乎不會看到。本地MEMS微納米加工市場MEMS的柔性電極是什么?
MEMS技術的主要分類:傳感MEMS技術是指用微電子微機械加工出來的、用敏感元件如電容、壓電、壓阻、熱電耦、諧振、隧道電流等來感受轉換電信號的器件和系統。它包括速度、壓力、濕度、加速度、氣體、磁、光、聲、生物、化學等各種傳感器,按種類分主要有:面陣觸覺傳感器、諧振力敏感傳感器、微型加速度傳感器、真空微電子傳感器等。傳感器的發展方向是陣列化、集成化、智能化。由于傳感器是人類探索自然界的觸角,是各種自動化裝置的神經元,且應用領域大,未來將備受世界各國的重視。
MEMS全稱Micro Electromechanical System,微機電系統。是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置,其內部結構一般在微米甚至納米量級,是一個單獨的智能系統。主要由傳感器、作動器(執行器)和微能源三大部分組成。微機電系統涉及物理學、半導體、光學、電子工程、化學、材料工程、機械工程、生物醫學、信息工程及生物工程等多種學科和工程技術,為智能系統、消費電子、可穿戴設備、智能家居、系統生物技術的合成生物學與微流控技術等領域開拓了廣闊的用途。常見的產品包括MEMS生物微流控芯片、MEMS壓電換能器、PMUT、CMUT、MEMS加速度計、MEMS麥克風、微馬達、微泵、微振子、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器等以及它們的集成產品。MEMS傳感器行業為國內企業追趕提供了契機。
基于MEMS技術的SAW器件的工作模式和原理:
聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介,然后通過外加一正電壓產生聲波,并通過襯底進行傳播,然后轉換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導作用的主要是壓電效應,其設計時需要考慮多種因素:如相對尺寸、敏感性、效率等。一般地,無線無源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz 到幾個GHz。圖2 所示為聲表面波傳感器常見的結構,主要部分包括壓電襯底天線、敏感薄膜、IDT等 。傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實現頻率的變化。
無線無源聲表面波系統包:發射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發射器和接收器組合成收發器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統及其相互關聯的基礎部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件,該功率可以是收發器輸入的連續波,脈沖或者喝啾 。一般地,聲表面波器件獲得 的功率大小具有一定限制,以降低發射功率,從而得到相同平均功率的喝啾 。根據各向同性的輻射體,接收的信號一般能通過高效的輻射功率天線發射。 MEMS的超透鏡是什么?山西MEMS微納米加工代加工
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MEMS超表面對光電特性的調控:
1.超表面meta-surface對相位的調控:相位是電磁波的一個重要屬性,等相位面決定了電磁波的傳播方向,一副圖像的相位則包含了其立體信息。通過控制電磁波的相位,可以實現光束偏轉、超透鏡、超全息、渦旋光產生、編碼、隱身、幻像等功能。
2.超表面meta-surface對電磁波多個自由度的聯合調控:超表面可以實現對電磁波相位、振幅、偏振等自由度的同時調控。比如,通過對電磁波的相位和振幅的聯合調控,可以實現立體超全息,通過對電磁波的相位和偏振的聯合調控,可以實現矢量渦旋光;通過對電磁波的相位和頻率的聯合調控,可以實現非線性超透鏡等功能。
3.超表面meta-surface對波導模式的調控:可將“超構光學”的概念與各類光波導平臺相結合,將超構表面或超構材料集成在各類光波導結構上,則可以在亞波長尺度下對波導中的光信號進行靈活自由的調控。利用上表面集成了超構表面的介質光波導結構,可以實現多功能的光耦合、光探測、偏振/波長解復用、結構光激發、波導模式轉化、片上光信號變換、光學神經網絡、光路由等應用 。 本地MEMS微納米加工市場