Po ustreznih podatkih so na svetovnem trgu senzorjev ZDA do 29 -odstotnega tržnega deleža zasedle prestol prvega globalnega tržnega deleža senzorjev, ki je tesno povezan z ZDA, vedno pripisoval velikemu pomenu senzorju.
Združene države so vir informacijske revolucije, saj so Eden od treh glavnih tehnoloških temeljev sodobne informacijske tehnologije senzorje obravnavale kot ključno visokotehnološko tehnologijo ZDA. Ameriška nacionalna znanstvena fundacija (NSF) je že leta 2004 izdala zelo vnaprej videti posebno poročilo - "Senzor Revolution" (The Sensor Revolution). (Če vas to poročilo zanima, glejte vsebino: NSF Izdaje: Revolucija senzorja.)
MEMS (mikroelektro-mehanski sistemi) je revolucionarna tehnologija na področju senzorja. Kot del niza ukrepov za spodbujanje popularizacije izobraževanja senzorjev v Združenih državah Amerike je NSF financiral SCME (Center za podporo za Microsystems Education), katerega namen je popularizirati in podpirati izobraževanje MEMS.
Ta članek je preveden iz zgodovine MEMS, ene od izobraževalnih serij SCME, ki ponujaCelovita zgodovina tehnologije MEMS, ki zajema ključna tehnološka vozlišča in mejnike v MEMS: vključno z najbolj znanimi predstavitvami MEMS, odkritjem silicijevega uporovnega učinka (ki je osnova OFMEMSpritisksenzorji), najbolj navedeni dokumenti na polju MEMS indruge vsebine.Dokumenti itd.Priporočljivo je vsem!
Za"Zgodovina MEMS" (Zgodovina MEMS)PDF originalni dokument (angleščina), lahko iščete ključne besede [Zgodovina MEMS] V omrežju Sensor Expert je lahko na strani s podrobnostmi članka za prenos informacij.
Senzor Expert Network(Sensorexpert.com.cn) se osredotoča na področje senzorske tehnologije, je zavezan globalni vrhunski tržni dinamiki, tehnološkim trendom in izbiri izdelkov profesionalnih vertikalnih storitev, je vodilna platforma za poizvedbo o izdelkih in medijskih informacijah. Na podlagi senzorskih izdelkov in tehnologij je večina elektronskih proizvajalcev in proizvajalcev senzorjev, ki zagotavljajo natančno ujemanje in priklop.
Mikroelektromehanski sistemi (MEM) so miniaturni sistemi, ki so prisotni v našem vsakdanjem življenju. Memske komponente se gibljejo od enega dela na milijon (mikron) do enega dela na tisoč (milimetri). Znani so tudi kot mikromehanika, mikrosistemi, mikromahini ali tehnologija mikrosistemov (MST).
MEM so izdelani iz najrazličnejših materialov in procesovUporaba materialov, kot so polprevodniki, plastika, keramika, feroelektrika, magnetikain ⽣.
Uporabljeni materiali vključujejo polprevodnike, plastiko, keramiko, železo, magnetno in ⽣ materiale.
MEM se uporabljajo kot senzorji, aktuatorji, merilniki pospeška,stikala, gamecontrollers in lahki reflektorji, če naštejem le nekaj aplikacij.
MEMS so trenutnoUporablja se v avtomobilih, vesoljski tehnologiji, vitalnosti in medicinskih aplikacijah, tiskalnikih za brizganje, brezžičnih in optičnih komunikacijah, vsak dan se pojavljajo primeri novih uporabe.
Leta 1965 je Gordon Moore ugotovil, da je od izuma tranzistorja v poznih 40. letih prejšnjega stoletjaŠtevilo tranzistorjev na kvadratni palecvezjase je podvojil vsakih 18 mesecevod poznih petdesetih do zgodnjih šestdesetih let prejšnjega stoletja, anOpazovanje, ki temelji na "Moorejevem zakonu. Moore je v tej izjavi dejal:" V dogledni prihodnosti se bo tehnologija osredotočila na to, da je manjša, ne večja. "
"Moore je nakazal, da se tehnologija v bližnji prihodnosti osredotoča na manjše, ne večje."
Tako kot tranzistor se tudi ljudje trudijo narediti elektromehanske sisteme manjše in manjše, moški po imenu Richard Feynman Velikost nohta na vašem malem prstu in je majhen, majhen svet. "
Gordon Moore in Richard Feynman sta le dva primera znanstvenikov, ki napovedujejo manjše in manjše nastajajoče tehnologije MEMS. Ta članek bo obravnaval ključna tehnološka vozlišča in mejnike, ki se pojavljajo na področju MEMS.
Pomembni mejniki MEMS
Rojstvo naprav MEMS je potekalo na mnogih mestih in s prizadevanji mnogih ljudi. Seveda se vsak dan razvijajo nove tehnologije in aplikacije MEMS. To vključuje številna prizadevanja, ki so privedla do razvoja MEMS.
Spodaj je časovna premica, ki dopolnjuje časovnico za razvoj tehnologije MEMS. Začenši s kontaktnim tranzistorjem prve točke, ki je bil narejen leta 1947 in se končal z optičnim omrežjem leta 1999, je MEMS prispeval k trenutni tehnologiji in nanotehnologiji MEMS s številnimi inovacijami v več kot 50 letih.
Spodaj približno 35 glavnih mejnikov v zgodovini MEMS, vidimo, da obstaja veliko znanih laboratorijev, univerz in podjetij, ki so pomembno prispevali k razvoju MEMS:
- 1948, tranzistor Germanium, izumljeni v Bell Labs (William Shockley)
- 1954, piezoresistivni učinek germanija in silicija (CS Smith)
- 1958, prvi integrirani vezje (IC) (JS Kilby 1958/Robert Noyce 1959)
- 1959, "Veliko prostora na dnu" (R. Feynman)
- 1959, dokazal prvi silicijev tlačni senzor (Kulit)
- 1967, Anizotropno globoko silicijsko jedkanje (Ha Waggener et al.)
- 1968, patentiran tranzistor Resonant Gate (postopek površinskega mikromahinga) (H. Nathanson in sod.)
- 1970, silicijeve rezine s serijskimi seriji, ki se uporabljajo kot tlačni senzorji (postopek serije mikromahinga)
- 1971 je izumil mikroprocesor
- 1979, mikromahinirana šoba brizgalne šobe Hewlett-Packard
- 1982, "Silicij kot strukturni material" (K. Petersen)
- 1982, proces Lige (KFK, Nemčija)
- 1982, senzor za enkratno uporabo krvnega tlaka (Honeywell)
- 1983, integrirani tlačni senzor (Honeywell)
- 1983, "InfinitesImal Machinery", R. Feynman.
- 1985, senzor senzorja ali zrušitve (Airbag)
- 1985, odkritje "buckyball"
- 1986, izum mikroskopa atomske sile
- 1986, vezanje silicijeve rezine (M. Shimbo)
- 1988: Masovna proizvodnja tlačnih senzorjev z vezanjem rezin (senzor NOVA)
- 1988, rotacijski elektrostatični stranski pogonmotor(Ventilator, tai, muller)
- 1991, letni polikristalni silicijev tečaj (Pister, Judy, Burgett, strah).
- 1991, odkritje ogljikovih nanocevk
- 1992, Modulatorji za rešetke svetlobe (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992, razsuti mikromahining (Scream Process, Cornell)
- 1993, digitalni zrcalni zaslon (TeksasInstrumenti)
- 1993, MCNC ustvarja mumps livarno storitev
- 1993, prvi masno proizveden površinsko-mikromahiniran merilnik pospeška (analogne naprave)
- 1994, postopek Bosch Deep Reactive Ion jedkanica patentiran
- 1996, Richard Smalley razvija tehnologijo za proizvodnjo ogljikovih nanocevk enakomernega premera.
- 1999, Optična omrežna stikala (Lucent)
- 2000 -ih, optični mems boom
- 2000 -ih, BioMems Surge
- V 2000 -ih se je povečalo število naprav in aplikacij MEMS.
- 2000 -ih, aplikacije NEMS in razvoj tehnologije
1947 Izum tranzistorja za stik s točko (Germanium)
Leta 1947 so William Shockley, John Bardeen in Walter Brattain iz Bell Labs uspeli zgraditi tranzistor prve točke. Ta tranzistor je uporabil germanium, polprevodni kemični element.
Ta izum je pokazal sposobnost izdelave tranzistorjev iz polprevodniških materialov, kar omogoča nadzor nadnapetostintok.Odprla je tudi vrata za izdelavo manjših in manjših tranzistorjev. Patent za nemški tranzistor za rasti NPN NPN je leta 1948 vložil William Shockley.
Prvi tranzistor je bil visok približno pol centimetra in je bil zagotovo velik v primerjavi z današnjimi standardi. Danes lahko znanstveniki ustvarijo nanotranzistorje, ki so premera približno 1 nanometer. Za referenco so človeški lasje približno 60-100 mikronov.
Odkritje piezoresistivnega učinka v siliciju in germaniju leta 1954
Leta 1954 je CS Smith odkril piezoresistični učinek v polprevodniških materialih, kot sta silicij in germanij. Ta piezoresistični učinek pri polprevodnikih je lahko veliko večji od geometrijskega piezoresističnega učinka v kovinah.To odkritje je bilo za MEMS pomembno, ker je pokazalo, da lahko silicij in germanium začuti pritisk zraka ali vode bolje kot kovine.
Odkritje piezoresistivnega učinka pri polprevodnikih je privedlo do komercialnega razvoja merilnikov silicijevih seva leta 1958. Leta 1959 je bila korporacija Kulite ustanovljena kot prvi komercialni vir golih merilnovskih merilnikov.
Leta 1958 je bilo izumljeno prvo integrirano vezje (IC)
Ko je bil tranzistor izumljen, je bila dejanska velikost vsakega tranzistorja omejena, ker ga je bilo treba povezati z žicami in drugimi elektronskimi napravami. Kot rezultat tega se je krčenje tranzistorja ustavilo do pojava "integriranega vezja".
Integrirano vezje bi bilo sestavljeno iz tranzistorjev, uporov, kondenzatorjev in žic, da bi zadovoljili potrebe določene aplikacije. Če bi bilo mogoče integrirano vezje izdelati v celoti na enem samem substratu, bi lahko celotno napravo naredili še manjšo.
Skoraj hkrati sta dve osebi neodvisno razvili integrirana vezja.
Leta 1958 je Jack Kilby, ki dela za Texas Instruments, razvil delovni model "trdnega vezja".To vezje je bilo sestavljeno iz tranzistorja, treh uporov in kondenzatorja, ki je bil nameščen na listu germanija.
Kmalu zatem je Robert Noyce iz Fairchilda Semiconductor naredil prvo "enotno vezje", integrirano vezje, narejeno na silicijevem čipu. To integrirano vezje je bilo narejeno na silicijevem čipu, Robert Noyce pa je prvi patent prejel leta 1961.
1959 "Veliko prostora na dnu"
Leta 1959 je na srečanju Ameriškega fizičnega društva moški po imenu Richard Feynman populariziral razvoj mikro- in nanotehnologije z znanim semenskim predavanjem z naslovom "Na dnu je veliko prostora."
V svojem predavanju je postavil vprašanje:"Zakaj ne moremo na glavi zatiča napisati celotno 24- Encyclopaedia Britannica?"