微系統

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微系統技術簡稱mst,它的基本工藝技術是矽的腐蝕和鍵合。

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微系統技術簡稱mst,它的基本工藝技術是矽的腐蝕和鍵合。
MST的前景是壯觀的,其工藝是從積體電路加工派生出的批量加工技術。預期,MST將會同積體電路一樣,通過新的而且便宜的產品來改變人們的生活。MST的潛在套用包括汽車裡的壓力感測器和加速度計,也包括流量感測器、溫度感測器、力感測器、位置感測器、磁場感測器、化學感測器、光感測器、紅外輻射產感測器等,MST不但便宜,而且具有獨特的性能。我們認為,下一代的器件將使用微泵、流量感測器、微混合器、微篩、微反應器等,在醫藥、過程控制、化學分析等領域套用在生物、化學和生化分析系統中。再向未來做進一步展望,微型機器人將套用在電荷耦合器件(CCD)照相機中,對CCD晶片的位置做主動的最佳化;也可以套用在CD設定中,用來定位光學元件;還可以幫助外科醫生做手術;可以維修其它微系統;微機器人能夠在超淨間執行操作和檢修任務。以上列出了最近幾十年內MST的一些可能套用,有許多可能沒有列出,因為MST的發展在很大程度上具有不可預料性。
目前我們必須解決很多問題,這些問題是與工藝的控制相關的,我們必須掌握如何設計微系統,必須開發使用與微系統的設計、模擬和仿真工具。隨著系統尺寸的縮小,我們正面臨許多物理和化學上的新問題。我們必須把三維上的尺寸、原理、設計和工藝轉化成平面的,或2.5維的原理、設計和工藝。
微觀世界與巨觀世界有很大的差別。微觀世界中,表面力起到了主要作用,例如表面張力和表面摩擦力等。只有在特殊場合。慣性力和質量對微系統才有意義,如加速度計和重力感測器,而靜電力和流量剪下力將使機械機構產生嚴重的變形。流量具有非常小的雷諾數,所以所有的流量都相當黏滯。在微米級系統中表面看起來非常粗糙,但機械結構卻非常硬和結實,周圍的溫度將由於強烈的Brownian移動而發生變化。
舉個例子,螞蟻不會洗臉,為什麼呢?因為水滴的表面張力太大,螞蟻克服不了,如果螞蟻被裹在水滴里,它也沒辦法離開。
微系統技術是以兩種截然不同的傳統技術為基礎的,一種是機械方法,另一種是微電子光刻工藝。光刻工藝能夠製作出1微米量級的部件。
矽片的各向異性濕法腐蝕是矽片微機械加工的重要技術之一。與“表面微機械加工”不同,表面微機械加工所對應的結構由薄膜構成,可在不影響材料的情況下,由同種材料薄膜釋放形成。各向異性濕法腐蝕被認為是“微機械加工”,因其可腐蝕矽片的體結構

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