Menurut data yang berkaitan, dalam pasaran Sensor Global, Amerika Syarikat hingga 29% bahagian pasaran untuk menduduki takhta bahagian pasaran Sensor Global yang pertama, yang berkait rapat dengan Amerika Syarikat selalu sangat penting untuk sensor.
Amerika Syarikat adalah sumber Revolusi Maklumat, sebagai salah satu daripada tiga landasan teknologi utama teknologi maklumat moden, sensor telah dianggap sebagai teknologi berteknologi tinggi utama oleh Amerika Syarikat. Seawal tahun 2004, Yayasan Sains Kebangsaan AS (NSF) mengeluarkan laporan khas yang sangat berpandangan ke hadapan - "Revolusi Sensor" (Revolusi Sensor). (Jika anda berminat dalam laporan ini, sila rujuk kandungan: Siaran NSF: Revolusi Sensor.)
MEMS (Sistem Mikro-Elektro-Mekanikal) adalah teknologi revolusioner dalam bidang sensor. Sebagai sebahagian daripada siri tindakan untuk mempromosikan populasi pendidikan sensor di Amerika Syarikat, NSF telah membiayai SCME (Pusat Sokongan untuk Microsystems Education), yang bertujuan untuk mempopularkan dan menyokong pendidikan MEMS.
Artikel ini diterjemahkan dari Sejarah MEMS, salah satu siri pendidikan SCME, yang menyediakanSejarah Teknologi MEMS yang komprehensif, yang meliputi nod teknologi utama dan tonggak utama dalam MEMS: termasuk persembahan MEMS yang paling terkenal, penemuan kesan silikon silikon (yang merupakan asas OFMEMStekanansensor), kertas yang paling disebut dalam bidang MEMS, dankandungan lain.Kertas, dll.Ia disyorkan untuk semua orang!
Untuk"Sejarah MEMS" (Sejarah MEMS)Dokumen Asal PDF (Bahasa Inggeris), anda boleh mencari kata kunci [Sejarah MEMS] Dalam rangkaian pakar sensor, dalam halaman butiran artikel untuk muat turun maklumat boleh.
Rangkaian Pakar Sensor(Sensorexpert.com.cn) memberi tumpuan kepada bidang teknologi sensor, komited kepada dinamik pasaran canggih global, trend teknologi dan pemilihan produk perkhidmatan menegak profesional, adalah platform perkhidmatan maklumat dan media maklumat yang terkemuka. Berdasarkan produk dan teknologi sensor, majoriti pengamal pembuatan elektronik dan pengeluar sensor untuk menyediakan padanan dan dok yang tepat.
Sistem Mikroelektrik (MEMS) adalah sistem kecil yang terdapat dalam kehidupan seharian kita. Komponen MEMS berkisar dari satu bahagian per juta (micron) hingga satu bahagian per seribu (milimeter). Mereka juga dikenali sebagai micromechanics, microsystems, micromachines, atau teknologi microsystems (MST).
MEMS dihasilkan dari pelbagai bahan dan prosesMenggunakan bahan seperti semikonduktor, plastik, seramik, ferroelektrik, magnet, dan ⽣.
Bahan yang digunakan termasuk semikonduktor, plastik, seramik, besi, magnet, dan bahan ⽣.
MEMS digunakan sebagai sensor, penggerak, pecutan,suis, GameControllers, dan Reflektor Cahaya, untuk menamakan hanya beberapa aplikasi.
MEMS kiniDigunakan dalam kereta, teknologi aeroangkasa, daya hidup dan aplikasi perubatan, pencetak inkjet, komunikasi tanpa wayar dan optik, dan kes penggunaan baru muncul setiap hari.
Pada tahun 1965, Gordon Moore membuat pemerhatian bahawa sejak penciptaan transistor pada akhir 1940 -an,Bilangan transistor per inci persegi diintegrasikanlitartelah meningkat dua kali ganda setiap 18 bulanDari akhir 1950 -an hingga awal 1960 -an, AnPemerhatian yang mendasari "Undang -undang Moore, Moore berkata dalam kenyataan ini," untuk masa depan yang dijangka, teknologi akan memberi tumpuan kepada menjadi lebih kecil, tidak lebih besar. "
"Moore menunjukkan bahawa teknologi mempunyai dan akan untuk masa depan yang dapat ditumpukan pada masa depan yang lebih kecil, tidak lebih besar."
Seperti transistor, orang telah berusaha membuat sistem elektromekanik lebih kecil dan lebih kecil, dan seorang lelaki bernama Richard Feynman meletakkannya dalam kuliahnya yang terkenal pada tahun 1959 yang bertajuk "Ada banyak bilik di bahagian bawah": "Mereka memberitahu saya bahawa motor elektrik Saiz kuku pada jari kecil anda, dan ia adalah dunia kecil, kecil. "
Gordon Moore dan Richard Feynman hanya dua contoh saintis yang meramalkan teknologi MEMS yang lebih kecil dan lebih kecil. Artikel ini akan membincangkan nod teknologi utama dan tonggak yang muncul dalam bidang MEMS.
Pencapaian MEMS Penting
Kelahiran peranti MEMS telah berlaku di banyak tempat dan melalui usaha ramai orang. Sudah tentu, teknologi dan aplikasi MEMS baru sedang dibangunkan setiap hari. Ini termasuk banyak usaha yang telah membawa kepada pembangunan MEMS.
Berikut adalah garis masa yang melengkapkan garis masa pembangunan teknologi MEMS. Bermula dengan transistor hubungan titik pertama yang dibuat pada tahun 1947 dan berakhir dengan suis rangkaian optik pada tahun 1999, MEMS telah menyumbang kepada keadaan teknologi MEMS dan nanoteknologi semasa melalui banyak inovasi dalam lebih daripada 50 tahun.
Di bawah kira-kira 35 tonggak utama dalam sejarah MEMS, kita dapat melihat bahawa terdapat banyak makmal, universiti dan syarikat yang terkenal yang telah memberikan sumbangan penting kepada pembangunan MEMS:
- 1948, Transistor Germanium dicipta di Bell Labs (William Shockley)
- 1954, kesan piezoresistif germanium dan silikon (CS Smith)
- 1958, Litar Bersepadu Pertama (IC) (JS Kilby 1958/Robert Noyce 1959)
- 1959, "Banyak Bilik di Bawah" (R. Feynman)
- 1959, menunjukkan sensor tekanan silikon pertama (Kulite)
- 1967, etsa silikon dalam anisotropik (Ha Waggener et al.)
- 1968, Transistor Gate Resonan Dipatenkan (Proses Micromachining Surface) (H. Nathanson et al.)
- 1970, wafer silikon yang ditetapkan kumpulan yang digunakan sebagai sensor tekanan (proses micromachining batch)
- 1971, mikropemproses dicipta
- 1979, Hewlett-Packard Micromachined Inkjet Nozzle
- 1982, "Silicon sebagai Bahan Struktur" (K. Petersen)
- 1982, Proses Liga (KFK, Jerman)
- 1982, sensor tekanan darah pakai buang (Honeywell)
- 1983, Sensor Tekanan Bersepadu (Honeywell)
- 1983, "Jentera Infinitesimal", R. Feynman.
- 1985, sensor sensor atau kemalangan (beg udara)
- 1985, Penemuan "Buckyball"
- 1986, Penciptaan mikroskop daya atom
- 1986, ikatan wafer silikon (M. Shimbo)
- 1988: Pengeluaran massa sensor tekanan oleh ikatan wafer (sensor nova)
- 1988, pemacu sampingan elektrostatik berputarmotor(Kipas, Tai, Muller)
- 1991, engsel silikon polikristalin tahunan (Pister, Judy, Burgett, takut).
- 1991, Penemuan nanotube karbon
- 1992, Modulator Cahaya Grating (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992, micromachining pukal (Proses Scream, Cornell)
- 1993, Paparan Cermin Digital (TexasInstrumen)
- 1993, MCNC Membuat Perkhidmatan Mumps Foundry
- 1993, accelerometer permukaan-mikromachined surface yang pertama (peranti analog)
- 1994, proses etsa ion reaktif Bosch yang dipatenkan
- 1996, Richard Smalley membangunkan teknologi untuk menghasilkan nanotube karbon diameter seragam.
- 1999, Suis Rangkaian Optik (Lucent)
- 2000 -an, ledakan MEMS optik
- 2000 -an, Biomems Surge
- 2000 -an menyaksikan peningkatan bilangan peranti dan aplikasi MEMS.
- 2000 -an, aplikasi NEMS dan pembangunan teknologi
1947 Penciptaan Transistor K-Kontak (Germanium)
Pada tahun 1947, William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain dari Bell Labs berjaya membina transistor hubungan titik pertama. Transistor ini menggunakan germanium, elemen kimia separuh menangani.
Ciptaan ini menunjukkan keupayaan untuk membuat transistor dari bahan semikonduktor, membolehkan kawalanbetter kawalanvoltandansemasa.Ia juga membuka pintu untuk membuat transistor yang lebih kecil dan lebih kecil. Paten untuk Transistor Pertumbuhan NPN Germanium telah difailkan oleh William Shockley pada tahun 1948.
Transistor pertama adalah kira-kira setengah inci tinggi dan pastinya besar berbanding dengan piawaian hari ini. Hari ini, saintis boleh membuat nanotransistor yang kira -kira 1 nanometer diameter. Untuk rujukan, rambut manusia adalah kira -kira 60-100 mikron.
Penemuan kesan piezoresistif di silikon dan germanium pada tahun 1954
Pada tahun 1954, CS Smith menemui kesan piezoresistif dalam bahan semikonduktor seperti silikon dan germanium. Kesan piezoresistif dalam semikonduktor ini boleh menjadi perintah magnitud yang lebih besar daripada kesan piezoresistif geometri dalam logam.Penemuan ini penting untuk MEMS kerana ia menunjukkan bahawa silikon dan germanium dapat merasakan tekanan udara atau air lebih baik daripada logam.
Penemuan kesan piezoresistif dalam semikonduktor membawa kepada perkembangan komersil alat pengukur terikan silikon pada tahun 1958. Pada tahun 1959, Kulite Corporation diasaskan sebagai sumber komersil pertama silikon silikon.
Pada tahun 1958, litar bersepadu pertama (IC) dicipta
Apabila transistor dicipta, saiz sebenar setiap transistor adalah terhad kerana ia perlu disambungkan ke wayar dan peranti elektronik lain. Akibatnya, penyusutan transistor itu terhenti sehingga kedatangan "litar bersepadu".
Litar bersepadu terdiri daripada transistor, perintang, kapasitor, dan wayar untuk memenuhi keperluan aplikasi tertentu. Sekiranya litar bersepadu boleh dibuat sepenuhnya pada substrat tunggal, keseluruhan peranti boleh dibuat lebih kecil.
Hampir pada masa yang sama, dua orang secara bebas membangunkan litar bersepadu.
Pada tahun 1958, Jack Kilby, bekerja untuk Texas Instruments, membangunkan model kerja "litar pepejal".Litar ini terdiri daripada transistor, tiga perintang, dan kapasitor, semuanya dipasang di atas sekeping germanium.
Tidak lama selepas itu, Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor membuat "litar unit" pertama, sebuah litar bersepadu yang dibuat pada cip silikon. Litar bersepadu ini dibuat pada cip silikon, dan Robert Noyce menerima paten pertamanya pada tahun 1961.
1959 "Banyak bilik di bahagian bawah"
Pada tahun 1959, pada pertemuan Persatuan Fizikal Amerika, seorang lelaki bernama Richard Feynman mempopularkan perkembangan mikro dan nanoteknologi dengan kuliah seminal terkenal bertajuk "Ada banyak bilik di bahagian bawah."
Dalam kuliahnya, dia menimbulkan persoalan:"Kenapa kita tidak boleh menulis keseluruhan 24- ensiklopedia Britannica pada kepala pin?"