Menurut data yang relevan, di pasar sensor global, Amerika Serikat dengan 29% pangsa pasar untuk menduduki tahta pangsa pasar sensor global pertama, yang terkait erat dengan Amerika Serikat selalu sangat mementingkan sensor.
Amerika Serikat adalah sumber revolusi informasi, sebagai salah satu dari tiga landasan teknologi utama teknologi informasi modern, sensor telah dianggap sebagai teknologi teknologi tinggi utama oleh Amerika Serikat. Pada awal 2004, Yayasan Sains Nasional AS (NSF) merilis laporan khusus yang sangat berwawasan - "The Sensor Revolution" (The Sensor Revolution). (Jika Anda tertarik dengan laporan ini, silakan merujuk ke Konten: Rilis NSF: Revolusi Sensor.)
MEMS (Sistem Mikro-Elektro-Mekanis) adalah teknologi revolusioner di bidang sensor. Sebagai bagian dari serangkaian tindakan untuk mempromosikan mempopulerkan pendidikan sensor di Amerika Serikat, NSF telah mendanai SCME (Pusat Dukungan untuk Pendidikan Microsystems), yang bertujuan untuk mempopulerkan dan mendukung pendidikan MEMS.
Artikel ini diterjemahkan dari History of MEMS, salah satu seri pendidikan SCME, yang menyediakanSejarah Komprehensif Teknologi MEMS, yang mencakup node teknologi utama dan tonggak sejarah di MEMS: termasuk presentasi MEMS yang paling terkenal, penemuan efek resistif silikon (yang merupakan dasar dari MEMEMStekanansensor), makalah yang paling banyak dikutip di bidang MEMS, dankonten lainnya.Makalah, dll.Dianjurkan untuk semua orang!
Untuk"Sejarah MEMS" (Sejarah MEMS)Dokumen Asli PDF (Bahasa Inggris), Anda dapat mencari kata kunci [Sejarah mems] di jaringan ahli sensor, di halaman Detail Artikel untuk pengunduhan informasi.
Jaringan Pakar Sensor(Sensorexpert.com.cn) berfokus pada bidang teknologi sensor, berkomitmen pada dinamika pasar mutakhir global, tren teknologi dan pemilihan produk layanan vertikal profesional, adalah platform layanan produk sensor dan media terkemuka. Berdasarkan produk dan teknologi sensor, sebagian besar praktisi manufaktur elektronik dan produsen sensor untuk memberikan pencocokan dan docking yang akurat.
Sistem mikroelektromekanis (MEMS) adalah sistem miniatur yang ada dalam kehidupan kita sehari -hari. Ukuran komponen MEMS berkisar dari satu bagian per juta (mikron) hingga satu bagian per seribu (milimeter). Mereka juga dikenal sebagai mikromekanik, sistem mikro, mikro, atau teknologi microsystems (MST).
MEMS diproduksi dari berbagai macam bahan dan prosesMenggunakan bahan seperti semikonduktor, plastik, keramik, feroelektrik, magnet, dan ⽣.
Bahan yang digunakan termasuk semikonduktor, plastik, keramik, besi, magnetik, dan ⽣ bahan.
MEMS digunakan sebagai sensor, aktuator, akselerometer,sakelar, GameControllers, dan Reflektor Cahaya, untuk menyebutkan beberapa aplikasi.
MEMS saat iniDigunakan dalam mobil, teknologi dirgantara, vitalitas dan aplikasi medis, printer inkjet, komunikasi nirkabel dan optik, dan kasus penggunaan baru muncul setiap hari.
Pada tahun 1965, Gordon Moore membuat pengamatan bahwa sejak penemuan transistor pada akhir 1940 -an,Jumlah transistor per inci persegi yang terintegrasiSirkuittelah berlipat ganda setiap 18 bulandari akhir 1950 -an hingga awal 1960 -an, sebuahPengamatan yang mendasari "Hukum Moore. Moore mengatakan dalam pernyataan ini," untuk masa mendatang, teknologi akan fokus menjadi lebih kecil, tidak lebih besar. "
"Moore mengindikasikan bahwa teknologi telah dan akan untuk masa mendatang yang dapat diperkirakan berkonsentrasi pada yang lebih kecil, tidak lebih besar."
Seperti transistor, orang -orang telah mencoba membuat sistem elektromekanis lebih kecil dan lebih kecil, dan seorang pria bernama Richard Feynman menempatkan yang terbaik dalam kuliahnya yang terkenal tahun 1959 berjudul "Ada banyak ruang di bagian bawah": "Mereka memberi tahu saya bahwa motor listrik adalah Ukuran kuku di jari kelingking Anda, dan ini adalah dunia kecil yang kecil. "
Gordon Moore dan Richard Feynman hanyalah dua contoh dari para ilmuwan yang memprediksi teknologi MEMS yang lebih kecil dan lebih kecil. Artikel ini akan membahas node teknologi utama dan tonggak yang muncul di bidang MEMS.
Tonggak penting
Kelahiran perangkat MEMS telah terjadi di banyak tempat dan melalui upaya banyak orang. Tentu saja, teknologi dan aplikasi MEMS baru sedang dikembangkan setiap hari. Ini termasuk banyak upaya yang mengarah pada pengembangan MEMS.
Di bawah ini adalah garis waktu yang melengkapi garis waktu pengembangan teknologi MEMS. Dimulai dengan transistor kontak titik pertama yang dibuat pada tahun 1947 dan diakhiri dengan sakelar jaringan optik pada tahun 1999, MEMS telah berkontribusi pada kondisi teknologi MEMS dan nanoteknologi saat ini melalui banyak inovasi dalam lebih dari 50 tahun.
Di bawah ini tentang 35 tonggak utama dalam sejarah MEMS, kita dapat melihat bahwa ada banyak laboratorium, universitas, dan perusahaan terkenal yang telah memberikan kontribusi yang signifikan untuk pengembangan MEMS:
- 1948, transistor germanium ditemukan di Bell Labs (William Shockley)
- 1954, Efek Piezoresistif dari Germanium dan Silikon (CS Smith)
- 1958, Sirkuit Terpadu Pertama (IC) (JS Kilby 1958/Robert Noyce 1959)
- 1959, "banyak ruang di bagian bawah" (R. Feynman)
- 1959, menunjukkan sensor tekanan silikon pertama (kulite)
- 1967, etsa silikon anisotropik dalam (Ha Waggener et al.)
- 1968, transistor gerbang resonansi dipatenkan (proses micromachining permukaan) (H. Nathanson et al.)
- 1970, wafer silikon yang tidak terputus digunakan sebagai sensor tekanan (proses micromachining batch)
- 1971, mikroprosesor ditemukan
- 1979, nosel hewlett-packard micromachined inkjet
- 1982, "Silikon sebagai Bahan Struktural" (K. Petersen)
- 1982, proses Liga (KFK, Jerman)
- 1982, sensor tekanan darah sekali pakai (Honeywell)
- 1983, sensor tekanan terintegrasi (Honeywell)
- 1983, "Infinitesimal Machinery", R. Feynman.
- 1985, sensor sensor atau kecelakaan (airbag)
- 1985, Penemuan "Buckyball"
- 1986, penemuan mikroskop gaya atom
- 1986, Silicon Wafer Bonding (M. Shimbo)
- 1988: Produksi massal sensor tekanan oleh Wafer Bonding (Nova Sensor)
- 1988, drive samping rotary elektrostatikmotor(Fan, Tai, Muller)
- 1991, engsel silikon polikristalin tahunan (Pister, Judy, Burgett, Fearing).
- 1991, penemuan karbon nanotube
- 1992, Modulator Cahaya Kisi (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992, Micromachining Bulk (Proses Scream, Cornell)
- 1993, Digital Mirror Display (TexasInstrumen)
- 1993, MCNC Membuat Layanan Pengecoran Gondong
- 1993, Accelerometer mikromachined permukaan yang diproduksi massa pertama (perangkat analog)
- 1994, proses etsa ion reaktif bosch yang dipatenkan
- 1996, Richard Smalley mengembangkan teknologi untuk menghasilkan karbon nanotube dengan diameter seragam.
- 1999, Optical Network Switches (Lucent)
- 2000 -an, booming mems optik
- 2000 -an, Biomem Surge
- 2000 -an melihat peningkatan jumlah perangkat dan aplikasi MEMS.
- 2000 -an, Aplikasi NEM dan Pengembangan Teknologi
1947 Penemuan Transistor Point-Contact (Germanium)
Pada tahun 1947, William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain dari Bell Labs berhasil membangun transistor kontak titik pertama. Transistor ini menggunakan germanium, elemen kimia semi-konduktor.
Penemuan ini menunjukkan kemampuan untuk membuat transistor dari bahan semikonduktor, memungkinkan kontrol lebihvoltaseDansaat ini.Itu juga membuka pintu untuk membuat transistor yang lebih kecil dan lebih kecil. Paten untuk transistor persimpangan pertumbuhan NPN germanium diajukan oleh William Shockley pada tahun 1948.
Transistor pertama adalah sekitar setengah inci dan tentu saja besar dibandingkan dengan standar saat ini. Saat ini, para ilmuwan dapat membuat nanotransistor yang berdiameter sekitar 1 nanometer. Untuk referensi, rambut manusia adalah tentang 60-100 mikron.
Penemuan efek piezoresistif pada silikon dan germanium pada tahun 1954
Pada tahun 1954, CS Smith menemukan efek piezoresistif pada bahan semikonduktor seperti silikon dan germanium. Efek piezoresistif ini pada semikonduktor ini dapat menjadi perintah besarnya lebih besar dari efek piezoresistif geometris pada logam.Penemuan ini penting untuk MEMS karena menunjukkan bahwa silikon dan germanium dapat merasakan tekanan udara atau air lebih baik daripada logam.
Penemuan efek piezoresistif pada semikonduktor menyebabkan pengembangan komersial pengukur strain silikon pada tahun 1958. Pada tahun 1959, Kulite Corporation didirikan sebagai sumber komersial pertama pengukur regangan silikon telanjang.
Pada tahun 1958, sirkuit terintegrasi pertama (IC) ditemukan
Ketika transistor ditemukan, ukuran sebenarnya dari masing -masing transistor terbatas karena harus dihubungkan ke kabel dan perangkat elektronik lainnya. Akibatnya, penyusutan transistor terhenti sampai munculnya "sirkuit terintegrasi".
Sirkuit terintegrasi akan terdiri dari transistor, resistor, kapasitor, dan kabel untuk memenuhi kebutuhan aplikasi tertentu. Jika sirkuit terintegrasi dapat dibuat sepenuhnya pada satu substrat, seluruh perangkat dapat dibuat lebih kecil.
Hampir pada saat yang sama, dua orang secara mandiri mengembangkan sirkuit terintegrasi.
Pada tahun 1958, Jack Kilby, bekerja untuk Texas Instruments, mengembangkan model kerja "sirkuit solid-state".Sirkuit ini terdiri dari transistor, tiga resistor, dan kapasitor, semuanya dipasang di selembar germanium.
Segera setelah itu, Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor membuat "sirkuit unit" pertama, sirkuit terintegrasi yang dibuat pada chip silikon. Sirkuit terintegrasi ini dibuat pada chip silikon, dan Robert Noyce menerima paten pertamanya pada tahun 1961.
1959 "banyak ruang di bagian bawah"
Pada tahun 1959, pada pertemuan American Physical Society, seorang pria bernama Richard Feynman mempopulerkan perkembangan mikro dan nanoteknologi dengan kuliah mani terkenal berjudul "Ada banyak ruang di bagian bawah."
Dalam kuliahnya, dia mengajukan pertanyaan:"Mengapa kita tidak bisa menulis seluruh 24- volume encyclopaedia Britannica di kepala pin?"