Согласно соответствующим данным, на мировом рынке датчиков Соединенные Штаты до 29% доли рынка, чтобы занять престол первой доли мирового рынка датчиков, которая тесно связана с Соединенными Штатами, всегда придает большое значение датчику.
Соединенные Штаты являются источником информационной революции, как один из трех основных технологических краеугольных камней современных информационных технологий, датчики считались ключевыми высокотехнологичными технологиями Соединенными Штатами. Еще в 2004 году Национальный научный фонд США (NSF) опубликовал очень ориентировочный специальный отчет - «Революция датчика» (революция датчика). (Если вы заинтересованы в этом отчете, пожалуйста, обратитесь к контенту: NSF Releases: революция датчика.)
MEMS (микроэлектромеханические системы)-это революционная технология в области датчика. В рамках серии действий по продвижению популяризации образования датчиков в Соединенных Штатах, NSF финансировала SCME (Центр поддержки Microsystems Education), целью которого является популяризация и поддержка MEMS образования.
Эта статья переведена из истории MEMS, одной из образовательных серий SCME, которая предоставляетКомплексная история технологии MEMS, охватывающая ключевые технологические узлы и вехи в MEMS: включая самые известные презентации MEMS, открытие резистивного эффекта кремния (который является основой MMEMSдавлениедатчики), самые цитируемые бумаги в поле MEMS, иДругой контент.Документы и т. Д.Это рекомендуется для всех!
Для«История мемс» (История мемсов)PDF оригинальный документ (английский), вы можете найти ключевые слова [История MEMS] в сети Densor Expert, на странице сведений о статье для загрузки информации может быть.
Сенсорная экспертная сеть(Sensorexpert.com.cn) фокусируется на области сенсорной технологии, привержена глобальной передовой динамике рынка, технологических тенденциях и выборе продукта профессиональных вертикальных услуг, является ведущей платформой запроса на продукт для медиа. Основываясь на продуктах и технологиях сенсорных продуктов, большинство специалистов по производству электронных производств и производителей датчиков для обеспечения точного сопоставления и стыковки.
Микроэлектромеханические системы (MEMS) являются миниатюрными системами, которые присутствуют в нашей повседневной жизни. Компоненты MEMS варьируются в размере от одной части на миллион (микрон) до одной части на тысячу (миллиметры). Они также известны как микромеханика, микросистемы, микромашины или технология микросистем (MST).
MEMS изготавливается из широкого спектра материалов и процессовИспользование таких материалов, как полупроводники, пластмассы, керамика, сегнетоэлектрика, магнитикаи ⽣.
Используемые материалы включают полупроводники, пластмассы, керамику, железо, магнитные и ⽣ материалы.
MEMS используются в качестве датчиков, приводов, акселерометров,переключатели, GameControllers и Light Outlurods, чтобы назвать лишь несколько приложений.
MEMS в настоящее времяИспользуется в автомобилях, аэрокосмической технологии, жизнеспособности и медицинских приложениях, струйных принтерах, беспроводной и оптической связии новые варианты использования появляются каждый день.
В 1965 году Гордон Мур заметил, что с момента изобретения транзистора в конце 1940 -х годов,количество транзисторов на квадратный дюйм насхемыудвоился каждые 18 месяцевС конца 1950 -х до начала 1960 -х годов, anНаблюдение, лежащее в основе «Закон Мура. Мур сказал в этом заявлении:« В обозримом будущем технологии будут сосредоточены на том, чтобы быть меньше, а не больше ».
«Мур указал, что технологии имеют и воля для обозримого будущего концентрируются на меньшем, а не больше».
Как и транзистор, люди пытались сделать электромеханические системы меньше и меньше, а человек по имени Ричард Фейнман лучше всего поместил это в своей знаменитой лекции 1959 года под названием «Есть много места внизу»: «Они говорят мне, что электродвигатель Размер ногтя на вашем мизинском пальце, и это маленький, маленький мир ».
Гордон Мур и Ричард Фейнман - всего лишь два примера ученых, которые предсказывают меньшие и меньшие технологии MEMS. В этой статье будут обсуждаться ключевые технологические узлы и этапы, которые появляются в области MEMS.
Важные вехи MEMS
Рождение устройств MEMS произошло во многих местах и благодаря усилиям многих людей. Конечно, новые технологии и приложения MEMS разрабатываются каждый день. Это включает в себя множество усилий, которые привели к развитию MEMS.
Ниже приведена временная шкала, которая завершает график разработки технологий MEMS. Начиная с первого контактного транзистора, созданного в 1947 году и заканчивая переключателем оптической сети в 1999 году, MEMS способствовал текущему состоянию технологий MEMS и нанотехнологии на протяжении многих инноваций за более чем 50 лет.
Ниже около 35 основных вех в истории MEMS мы видим, что есть много известных лабораторий, университетов и компаний, которые внесли значительный вклад в развитие MEMS:
- 1948, Германский транзистор изобретен в Bell Labs (Уильям Шокли)
- 1954, Пьезорезистивный эффект германия и кремния (CS Smith)
- 1958, Первая интегрированная схема (IC) (JS Kilby 1958/Robert Noyce 1959)
- 1959, «Много места внизу» (Р. Фейнман)
- 1959, продемонстрировал первый датчик давления кремния (кулит)
- 1967, Анизотропное глубокое силиконовое травление (Ha Waggener et al.)
- 1968, Запатентован резонансного транзистора (процесс микрообработки поверхности) (H. Nathanson et al.)
- 1970, Пэттерскую кремниевую пластину, используемые в качестве датчиков давления (пакетный процесс микрообработки)
- 1971, изобретен микропроцессор
- 1979, Hewlett-Packard Microwanceed Strigjet сопло
- 1982, «Кремний как структурный материал» (К. Петерсен)
- 1982, Process Liga (KFK, Германия)
- 1982, одноразовый датчик артериального давления (Honeywell)
- 1983, интегрированный датчик давления (Honeywell)
- 1983, «Бесконечномальный механизм», Р. Фейнман.
- 1985, датчик или датчик аварии (подушка безопасности)
- 1985, открытие "Buckyball"
- 1986, Изобретение микроскопа атомного силы
- 1986, Кремниевая пластина (M. Shimbo)
- 1988: массовое производство датчиков давления путем связывания пластин (датчик Nova)
- 1988, Ротари -электростатический боковой приводмотор(Фан, Тай, Мюллер)
- 1991, Ежегодный поликристаллический кремниевый шар (Pister, Judy, Burgett, Fearing).
- 1991, открытие углеродных нанотрубок
- 1992, Модуляторы с решеткой (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992, объемное микрообработки (процесс крика, Корнелл)
- 1993, Digital Mirror Display (ТехасИнструменты)
- 1993, MCNC создает Foundry Service Mummss
- 1993, первая массовая производимая поверхностно-микромашинный акселерометр (аналоговые устройства)
- 1994, Bosch Deep Reactive Ion Traving Process запатентован
- В 1996 году Ричард Смэлли разрабатывает технологию для производства углеродных нанотрубок равномерного диаметра.
- 1999, Оптические сетевые переключатели (Lucent)
- 2000 -е годы, оптические MEMS -бум
- 2000 -е годы, Biomems Surge
- В 2000 -х годах увеличилось количество устройств и приложений MEMS.
- 2000 -е годы, приложения NEMS и разработка технологий
1947 г. Изобретение точечного транзистора (Германия)
В 1947 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттан из Bell Labs преуспели в создании первого контактного транзистора. Этот транзистор использовал германия, полупроводящий химический элемент.
Это изобретение продемонстрировало способность производить транзисторы из полупроводниковых материалов, позволяя лучше контролироватьНапряжениеитекущий.Он также открыл дверь для получения меньших и меньших транзисторов. Патент на транзистор роста германия NPN был подан Уильямом Шокли в 1948 году.
Первый транзистор был примерно на полдюйма высотой и, безусловно, был огромным по сравнению с сегодняшними стандартами. Сегодня ученые могут создавать нанотранзисторы, которые имеют диаметр около 1 нанометра. Для справки, человеческие волосы примерно 60-100 микрон.
Открытие пьезорезистивного эффекта в кремнии и германии в 1954 году
В 1954 году CS Smith обнаружил пьезорезистивный эффект в полупроводниковых материалах, таких как кремний и германия. Этот пьезорезистивный эффект в полупроводниках может быть зарядами больше, чем геометрический пьезорезизивный эффект у металлов.Это открытие было важным для MEMS, потому что оно показало, что кремний и германий могут ощутить давление воздуха или воды лучше, чем металлы.
Обнаружение пьезорезистивного эффекта у полупроводников привело к коммерческому развитию кремниевых датчиков в 1958 году. В 1959 году корпорация Kulite Corporation была основана в качестве первого коммерческого источника датчиков для деформации кремния.
В 1958 году была изобретена первая интегрированная схема (IC)
Когда транзистор был изобретен, фактический размер каждого транзистора был ограничен, потому что он должен был быть подключен к проводам и другими электронными устройствами. В результате сокращение транзистора остановилось до появления «интегрированной схемы».
Интегрированная схема будет состоять из транзисторов, резисторов, конденсаторов и проводов для удовлетворения потребностей конкретного применения. Если интегрированная схема может быть изготовлена полностью на одном субстрате, все устройство может быть сделано еще меньше.
Почти в то же время два человека независимо разработали интегрированные цепи.
В 1958 году Джек Килби, работающий на Texas Instruments, разработал рабочую модель «твердотельной схемы».Эта схема состояла из транзистора, трех резисторов и конденсатора, установленных на листе германия.
Вскоре после этого Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor сделал первую «единичную цепь», интегрированную цепь, сделанную на кремниевой чипе. Эта интегрированная схема была сделана на кремниевой чипе, а Роберт Нойс получил свой первый патент в 1961 году.
1959 "Много места внизу"
В 1959 году на собрании Американского физического общества человек по имени Ричард Фейнман популяризировал развитие микро- и нанотехнологий с известной оригинальной лекцией под названием «Внизу много места».
В своей лекции он поставил вопрос:«Почему мы не можем написать всю 24- том энциклопедии Britannica на голову булавки?»