A releváns adatok szerint a globális érzékelőpiacon az Egyesült Államok 29% -os piaci részesedéséig az első globális érzékelő piaci részesedés trónjának elfoglalása, amely szorosan kapcsolódik az Egyesült Államokhoz, mindig nagy jelentőséggel bír az érzékelő számára.
Az Egyesült Államok az információs forradalom forrása, mint a modern információs technológia három fő technológiai sarokköve, az érzékelőket az Egyesült Államok kulcsfontosságú csúcstechnológiájának tekinti. Már 2004 -ben az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) kiadott egy nagyon előretekintő speciális jelentést - a "The Sensor Revolution" (The Sensor Revolution). (Ha érdekli ez a jelentés, kérjük, olvassa el a tartalmat: NSF kiadások: Az érzékelő forradalma.)
A MEMS (mikroelektro-mechanikai rendszerek) egy forradalmi technológia az érzékelő mezőben. Az érzékelő oktatás népszerűsítésének elősegítésére szolgáló intézkedések sorozatának részeként az NSF finanszírozta az SCME -t (a Microsystems Education Support Center), amelynek célja a MEMS oktatás népszerűsítése és támogatása.
Ezt a cikket a MEMS történetéből, az SCME egyik oktatási sorozatából származik, amely biztosítjaA MEMS technológia átfogó története, amely a kulcsfontosságú technológiai csomópontokat és mérföldköveket fedi le a MEMS -ben: beleértve a leghíresebb MEMS -előadásokat, a szilícium -ellenálló hatás felfedezését (amely az MEMS alapjanyomásérzékelők), a MEMS mezőben a leginkább idézett papírok, ésEgyéb tartalom.papírok stb.Mindenkinek ajánlott!
-Ra"A MEMS története" (MEMS története)PDF Eredeti dokumentum (angol), a kulcsszavakat keresheti [Mems történelem] Az érzékelő szakértői hálózatban a cikk részletei az információk letöltéséhez.
Érzékelő szakértői hálózat(Sensorexpert.com.cn) Az érzékelő technológia területére összpontosít, elkötelezett a globális élvonalbeli piaci dinamika, a technológiai trendek és a professzionális vertikális szolgáltatások termékválasztása mellett, a vezető érzékelő termék lekérdezés és a médiainformációs szolgáltatási platform. Az érzékelőtermékek és technológiák alapján az elektronikus gyártó szakemberek és az érzékelőgyártók többsége pontos illesztést és dokkolást biztosít.
A mikroelektromechanikai rendszerek (MEMS) miniatűr rendszerek, amelyek mindennapi életünkben jelen vannak. A MEMS alkatrészek mérete egy részből egy millió (mikron) és egy rész ezer részéig (milliméter) terjed. Ezeket mikromechanika, mikroszisztémák, mikromotorok vagy Microsystems technológia (MST) néven is ismerték.
A MEM -eket az anyagok és folyamatok széles skálájából gyártjákOlyan anyagok felhasználása, mint félvezetők, műanyagok, kerámiák, ferroelektrikák, mágnesek, és ⽣.
A felhasznált anyagok közé tartoznak a félvezetők, műanyagok, kerámia, vas, mágneses és ⽣ anyagok.
A MEM -eket érzékelőkként, hajtóművekként, gyorsulásmérőkként használják,kapcsolók, GameControllers és fényvisszaverődések, csak néhány alkalmazás megnevezéséhez.
A MEMS jelenlegAutókban, repülőgép -technológiában, életerőben és orvosi alkalmazásokban, tintasugaras nyomtatókban, vezeték nélküli és optikai kommunikációban használják, és minden nap új felhasználási esetek merülnek fel.
1965 -ben Gordon Moore megfigyelte, hogy a tranzisztor 1940 -es évek végén, aA tranzisztorok száma négyzet hüvelykben befelé irányítvaáramkörök18 havonta megduplázódottAz 1950 -es évek végétől az 1960 -as évek elejéig, egyMegfigyelés, amelynek alapja a "Moore törvénye. Moore ebben a kijelentésben azt mondta:" A belátható jövőben a technológia arra összpontosít, hogy kisebb, nem pedig nagyobb ".
"Moore jelezte, hogy a technológiának a belátható jövőben és akarata a kisebb, nem nagyobb."
A tranzisztorhoz hasonlóan az emberek is megpróbálták egyre kisebb és kisebb elektromechanikai rendszereket készíteni, és egy Richard Feynman nevű férfi a legjobban a híres 1959 -es előadásában, melynek címe: "Rengeteg hely van az alján": "Azt mondják, hogy az elektromos motor van. A köröm mérete a kis ujján, és ez egy kicsi, kicsi világ. "
Gordon Moore és Richard Feynman csak két példa azokra a tudósokra, akik előrejelzik a kisebb és kisebb megjelenő MEMS technológiákat. Ez a cikk a MEMS mezőben megjelenő kulcsfontosságú technológiai csomópontokat és mérföldköveket tárgyalja.
Fontos MEMS mérföldkövek
A MEMS -eszközök születése sok helyen és sok ember erőfeszítésein keresztül történt. Természetesen minden nap új MEMS technológiákat és alkalmazásokat fejlesztenek ki. Ez magában foglalja a sok erőfeszítést, amely a MEMS fejlesztéséhez vezetett.
Az alábbiakban egy ütemterv, amely befejezi a MEMS technológia fejlesztésének ütemtervét. Az 1947 -ben elkészített első pontos kapcsolattartó és az Optical Network Switch 1999 -es végződésével kezdve a MEMS több mint 50 év alatt számos innováció révén hozzájárult a MEMS technológia és a nanotechnológia jelenlegi helyzetéhez.
Az alábbiakban a MEMS történetének 35 fő mérföldköve alatt láthatjuk, hogy sok ismert laboratórium, egyetem és vállalat jelentős mértékben hozzájárult a MEMS fejlesztéséhez:
- 1948, a germánium tranzisztor a Bell Labs -ban (William Shockley) találta ki
- 1954, a germánium és a szilícium piezorsisterive hatása (CS Smith)
- 1958, Első integrált áramkör (IC) (JS Kilby 1958/Robert Noyce 1959)
- 1959, "Sok szoba az alján" (R. Feynman)
- 1959, bemutatta az első szilíciumnyomás -érzékelőt (Kulite)
- 1967, anizotróp mély szilíciummaratás (Ha Waggener et al.)
- 1968, a rezonáns kapu tranzisztor szabadalmaztatott (felszíni mikromagazási folyamat) (H. Nathanson et al.)
- 1970, a nyomású érzékelőként használt kötegelt szilikon ostyák (kötegelt mikromotorozási folyamat)
- 1971, a mikroprocesszor feltalálta
- 1979, Hewlett-Packard mikromotoros tintasugaras fúvóka
- 1982, "Szilícium mint szerkezeti anyag" (K. Petersen)
- 1982, Liga folyamat (KFK, Németország)
- 1982, eldobható vérnyomás -érzékelő (Honeywell)
- 1983, integrált nyomásérzékelő (Honeywell)
- 1983, "Végtelen gépek", R. Feynman.
- 1985, érzékelő vagy ütközés -érzékelő (légzsák)
- 1985, a "Buckyball" felfedezése
- 1986, az atomerőmikroszkóp találmánya
- 1986, Szilícium ostya kötése (M. Shimbo)
- 1988: A nyomásérzékelők tömegtermelése ostya kötésével (Nova Sensor)
- 1988, forgó elektrosztatikus oldal meghajtómotor(Fan, Tai, Muller)
- 1991, éves polikristályos szilícium -csuklópánt (Pister, Judy, Burgett, Fearing).
- 1991, A szén nanocsövek felfedezése
- 1992, rácsos fénymodulátorok (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992, ömlesztett mikromaganatok (Scream Process, Cornell)
- 1993, digitális tükör kijelző (TexasMűszerek)
- 1993, az MCNC Mumps Foundry szolgáltatást hoz létre
- 1993, Első tömeggyártású, mikromachined gyorsulásmérő (analóg eszközök)
- 1994, Bosch mélyreaktív ionmaratási folyamat szabadalmaztatott
- 1996 -ban Richard Smalley olyan technológiát fejlesztett ki, amely az egyenletes átmérőjű szén nanocsövek előállítására szolgál.
- 1999, Optical Network Switches (Lucent)
- 2000 -es évek, optikai mems boom
- 2000 -es évek, Biomems Surge
- A 2000 -es években a MEMS -eszközök és alkalmazások száma növekedett.
- 2000 -es, NEMS alkalmazások és technológiai fejlesztés
1947 A pontkontaktus tranzisztor (germánium) találmánya
1947-ben William Shockley, John Bardeen és Walter Brattain, a Bell Labs sikeresen építették az első pontkontaktus tranzisztort. Ez a tranzisztor egy félvezető kémiai elemet használta a germániumot.
Ez a találmány bebizonyította, hogy képes a tranzisztorokat félvezető anyagokból készíteni, lehetővé tévefeszültségésjelenlegi.Ezenkívül kinyitotta a kisebb és kisebb tranzisztorok készítésének ajtót is. A germánium NPN növekedési csomópont tranzisztorának szabadalmát William Shockley 1948 -ban nyújtotta be.
Az első tranzisztor körülbelül fél hüvelyk magas volt, és minden bizonnyal hatalmas volt a mai szabványokhoz képest. Manapság a tudósok olyan nanotanisztorokat hozhatnak létre, amelyek átmérője körülbelül 1 nanométer. Referenciaként az emberi haj körülbelül 60-100 mikronokról szól.
A piezorsistive hatás felfedezése Szilíciumban és germániumban 1954 -ben
1954 -ben a CS Smith felfedezte a piezorsistive hatást olyan félvezető anyagokban, mint a szilícium és a germánium. Ez a piezorstisztikus hatás a félvezetőknél nagyobb lehet, mint a fémek geometriai piezorsister -hatása.Ez a felfedezés fontos volt a MEMS számára, mert megmutatta, hogy a szilícium és a germánium jobban érzékelheti a levegő vagy a víz nyomását, mint a fémek.
A piezorstisztikus hatás felfedezése a félvezetőkben 1958 -ban a szilícium -törzsmérők kereskedelmi fejlesztéséhez vezetett. 1959 -ben a Kulite Corporation alapították a csupasz szilícium törzsek első kereskedelmi forrását.
1958 -ban feltalálták az első integrált áramkört (IC)
A tranzisztor feltalásakor az egyes tranzisztorok tényleges mérete korlátozott volt, mivel azt vezetékekhez és más elektronikus eszközökhöz kellett csatlakoztatni. Ennek eredményeként a tranzisztor zsugorodása megállt, amíg az "integrált áramkör" nem jelenik meg.
Az integrált áramkör tranzisztorokból, ellenállókból, kondenzátorokból és vezetékekből állna, hogy megfeleljenek egy adott alkalmazás igényeinek. Ha egy integrált áramkör teljes egészében egyetlen szubsztráton lehet elkészíteni, az egész eszköz még kisebb lehet.
Szinte ugyanakkor két ember függetlenül fejlesztett be integrált áramköröket.
1958-ban Jack Kilby, aki a Texas Instrumentsnél dolgozott, kifejlesztett egy "szilárdtest áramkör" működő modelljét.Ez az áramkör tranzisztorból, három ellenállásból és kondenzátorból állt, amelyek mindegyike egy germániumlapra van felszerelve.
Nem sokkal ezután Robert Noyce, a Fairchild Semiconductor készítette az első "egység áramkört", egy integrált áramkört, amelyet egy szilícium chipen készítettek. Ezt az integrált áramkört egy szilícium chipen készítették, és Robert Noyce 1961 -ben kapott első szabadalmát.
1959 "Rengeteg hely az alján"
1959-ben, az Amerikai Fizikai Társaság találkozóján, egy Richard Feynman nevű férfi népszerűsítette a mikro- és nanotechnológia fejlődését egy híres alapvető előadással, melynek címe: "Rengeteg hely van az alján".
Előadásában feltette a kérdést:"Miért nem írhatjuk a teljes 24- mennyiségi enciklopeedia britannica -t a PIN -kód fejére?"