Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Микротехнология – бір микрометрге жуық өлшемдері бар технология (метрдің миллионнан бір бөлігі, немесе 10−6 метр, немесе 1 мкм). Ол физикалық және химиялық процестерге, сондай-ақ бір микрометр шамасындағы құрылымдарды жасауға немесе манипуляциялауға бағытталған.
Technology with features near one micrometre
Microtechnology is technology whose features have dimensions of the order of one micrometre (one millionth of a metre, or 10−6 metre, or 1μm). It focuses on physical and chemical processes as well as the production or manipulation of structures with one micrometre magnitude.
Даму
1970 жылдар шамасында ғалымдар микроскопиялық транзисторлардың көп санын бір чипке орналастыру арқылы микроэлектрондық тізбектерді құруға болатынын анықтады, бұл өнімділікті, функционалдылықты және сенімділікті күрт жақсартты, сонымен қатар шығындарды төмендетіп, көлемді арттырды. Осы жетістік ақпараттық революцияға жол ашты. Соңғы кезде ғалымдар электр құрылғыларын ғана емес, механикалық құрылғыларды да кішірейтіп, сериялы өндіруге болатынын білді, бұл интегралды схемалар технологиясы электр саласына берген мүмкіндіктерді механикалық әлемге де ұсынуда. Бүгінгі күрделі жүйелер мен өнімдердің «ақылы» электроника болса, микромеханикалық құрылғылар – сыртқы әлеммен байланысатын сенсорлар мен иеленушілер, яғни «көздер мен құлақтар», «қолдар мен аяқтар» қызметін атқарады. Қазіргі таңда микромеханикалық құрылғылар автомобильдегі қауіпсіздік жастықтары, сия шашыратын принтерлер, қан қысымын өлшеу құралдары және проекциялық дисплейлер сияқты көптеген өнімдердің маңызды бөліктері болып табылады. Бұл құрылғылар аспаптар сияқты кең таралған болатын жақын арада қол жеткізілетін сияқты көрінеді. Бұл процесс сонымен қатар дәлдігін арттырып, технологияның өлшемдерін 20 нм-ден де төменгі микроэлектрлік тізбектерде көрсетілгендей, микрометрден де кіші диапазонға дейін төмендетуде.
Around 1970, scientists learned that by arraying large numbers of microscopic transistors on a single chip, microelectronic circuits could be built that dramatically improved performance, functionality, and reliability, all while reducing cost and increasing volume. This development led to the Information Revolution. More recently, scientists have learned that not only electrical devices, but also mechanical devices, may be miniaturized and batch fabricated, promising the same benefits to the mechanical world as integrated circuit technology has given to the electrical world. While electronics now provide the ‘brains’ for today's advanced systems and products, micro mechanical devices can provide the sensors and actuators — the eyes and ears, hands and feet — which interface to the outside world. Today, micromechanical devices are the key components in a wide range of products such as automobile airbags, ink jet printers, blood pressure monitors, and projection display systems. It seems clear that in the not too distant future these devices will be as pervasive as electronics. The process has also become more precise, driving the dimensions of the technology down to sub micrometer range as demonstrated in the case of advanced microelectric circuits that reached below 20 nm.
Микроэлектромеханикалық жүйелер
MEMS термині, яғни Микроэлектромеханикалық жүйелер, 1980-ші жылдары микроэлектрлік моторлар, резонаторлар, тісті дөңгелектер және т.б. сияқты чиптердегі жаңа, күрделі механикалық жүйелерді сипаттау үшін пайда болды. Бүгінде MEMS термині механикалық функциясы бар кез келген микроскопиялық құрылғыны білдіреді, оны партиялық өндіріс процесінде жасауға болады (мысалы, микрочипте жасалған микроскопиялық тісті дөңгелектердің массиві MEMS құрылғысы болып есептеледі, бірақ лазермен өңделген кішкентай стент немесе сағаттың бөлігі емес). Еуропада Микрожүйелік технология термині ретінде MST қолданылады, ал Жапонияда MEMS-ті жай ғана "микромашиналар" деп атайды. Бұл терминдердің айырмашылығы шамалы және олар көбінесе бір-бірін алмастырып қолданылады. MEMS процестері әдетте бірнеше санатқа бөлінеді – мысалы, беттік өңдеу, көлемдік өңдеу, LIGA және EFAB – бірақ шындығында мыңдаған түрлі MEMS процестері бар. Кейбіреулері салыстырмалы түрде қарапайым геометрия жасайды, ал басқалары күрделі 3D геометрия мен әмбебапты ұсынады. Әуе қаптамаларына арналған акселерометрлерді өндіретін компанияға инерциялық навигацияға арналған акселерометрді жасау үшін мүлдем басқа жоба мен процесс қажет болады. Акселерометрден гироскоп сияқты басқа инерциялық құрылғыға өту үшін дизайн мен процесске одан да үлкен өзгеріс енгізу қажет, сондай-ақ, көбінесе мүлдем басқа өндіріс орталығы мен инженерлік команда керек болады. MEMS технологиясы бұрын қол жеткізе алмайтын өнімділік пен сенімділік деңгейін ұсына алатын маңызды қолданыстардың кең ауқымына байланысты үлкен қызығушылық тудырды. Барлық нәрсенің кішірек, жылдам және арзан болуы керек заманда MEMS тартымды шешім ұсынады. MEMS автомобиль сенсорлары және сия тартатын принтерлер сияқты белгілі бір қолданыстарға үлкен әсер етті. Дамып келе жатқан MEMS индустриясы қазірдің өзінде миллиардтаған долларлық нарық болып табылады. Бұл саланың қарқынды өсіп, 21-ші ғасырдың маңызды индустрияларының біріне айналуы күтілуде. Cahners In Stat Group компаниясы 2005 жылға қарай MEMS сатудың 12 миллиард долларға жетеді деп болжады. Еуропалық NEXUS тобы MEMS анықтамасын кеңейту арқылы одан да көп кіріс күтеді. Микротехнология көбінесе фотолитография әдісімен құрастырылады. Жарық толқындары маска арқылы бетке бағытталады. Олар химиялық пленканы қатайтады. Пленканың әсер етпеген жұмсақ бөліктері жуылып кетеді. Содан кейін қышқыл қорғалмаған материалды жояды. Микротехнологияның ең танымал жетістігі – интегралды схема. Ол микромашина құрастыру үшін де қолданылған. Микротехнологияны одан әрі кішірейтуге тырысқан зерттеушілердің жұмысының нәтижесінде 1980-ші жылдары нанотехнология пайда болды, әсіресе жаңа микроскопиялық техникалар ойлап табылғаннан кейін. Бұл 1-100 нм өлшемдері бар материалдар мен құрылымдарды жасады.
The term MEMS, for Micro Electro Mechanical Systems, was coined in the 1980s to describe new, sophisticated mechanical systems on a chip, such as micro electric motors, resonators, gears, and so on. Today, the term MEMS in practice is used to refer to any microscopic device with a mechanical function, which can be fabricated in a batch process (for example, an array of microscopic gears fabricated on a microchip would be considered a MEMS device but a tiny laser machined stent or watch component would not). In Europe, the term MST for Micro System Technology is preferred, and in Japan MEMS are simply referred to as "micromachines". The distinctions in these terms are relatively minor and are often used interchangeably. Though MEMS processes are generally classified into a number of categories – such as surface machining, bulk machining, LIGA, and EFAB – there are indeed thousands of different MEMS processes. Some produce fairly simple geometries, while others offer more complex 3 D geometries and more versatility. A company making accelerometers for airbags would need a completely different design and process to produce an accelerometer for inertial navigation. Changing from an accelerometer to another inertial device such as a gyroscope requires an even greater change in design and process, and most likely a completely different fabrication facility and engineering team. MEMS technology has generated a tremendous amount of excitement, due to the vast range of important applications where MEMS can offer previously unattainable performance and reliability standards. In an age where everything must be smaller, faster, and cheaper, MEMS offers a compelling solution. MEMS have already had a profound impact on certain applications such as automotive sensors and inkjet printers. The emerging MEMS industry is already a multibillion dollar market. It is expected to grow rapidly and become one of the major industries of the 21st century. Cahners In Stat Group has projected sales of MEMS to reach $12B by 2005. The European NEXUS group projects even larger revenues, using a more inclusive definition of MEMS. Microtechnology is often constructed using photolithography. Lightwaves are focused through a mask onto a surface. They solidify a chemical film. The soft, unexposed parts of the film are washed away. Then acid etches away the material not protected. Microtechnology's most famous success is the integrated circuit. It has also been used to construct micromachinery. As an offshoot of researchers attempting to further miniaturize microtechnology, nanotechnology emerged in the 1980s, particularly after the invention of new microscopy techniques. These produced materials and structures that have 1 100 nm in dimensions.