Prema relevantnim podacima, na globalnom tržištu senzora, Sjedinjene Države do 29% tržišnog udjela kako bi zauzele prijestolje prvog globalnog tržišnog udjela senzora, koji je usko povezan sa Sjedinjenim Državama, uvijek je pridavao veliku važnost senzoru.
Sjedinjene Države su izvor informacijske revolucije, kao jedan od tri glavna tehnološka kamen temeljac moderne informacijske tehnologije, senzore Sjedinjene Države smatraju ključnom visokotehnološkom tehnologijom. Već 2004. godine, američka Nacionalna zaklada za znanost (NSF) objavila je vrlo posebno izvješće - "Senzorska revolucija" (senzorska revolucija). (Ako vas zanima ovo izvješće, pogledajte sadržaj: NSF Releases: The Sensor Revolution.)
MEMS (mikro-elektro-mehanički sustavi) je revolucionarna tehnologija u polju senzora. Kao dio niza radnji za promicanje popularizacije obrazovanja senzora u Sjedinjenim Državama, NSF je financirao SCME (Centar za podršku za Microsystems Education), koji ima za cilj popularizirati i podržati MeMS Education.
Ovaj je članak preveden iz povijesti MEMS -a, jednog od SCME -ovih obrazovnih serija, koji pružaSveobuhvatna povijest MEMS tehnologije, koja pokriva ključne tehnološke čvorove i prekretnice u MEMS -u: uključujući najpoznatije prezentacije MEMS -a, otkriće silicijskog otporničkog učinka (što je osnova MMEMS -apritisaksenzori), najpoznatiji papiri u polju MEMS, iOstali sadržaj.papiri itd.Preporučuje se svima!
Za"Povijest MEMS -a" (Povijest MEMS -a)PDF Originalni dokument (engleski), možete pretraživati ključne riječi [MEMS povijest] U mreži stručnjaka za senzore, na stranici s detaljima o članku za preuzimanje informacija može biti.
Mreža stručnjaka za senzore(Sensorexpert.com.cn) Usredotočuje se na polje senzorske tehnologije, posvećen je globalnoj dinamici vrhunskog tržišta, tehnološkim trendovima i odabiru proizvoda profesionalnih vertikalnih usluga, vodeća je platforma za upis senzorskih proizvoda i platformu za medije. Na temelju senzorskih proizvoda i tehnologija, većina elektroničkih proizvođača i proizvođača senzora kako bi pružili točno podudaranje i pristajanje.
Mikroelektromehanički sustavi (MEMS) su minijaturni sustavi koji su prisutni u našem svakodnevnom životu. MEMS komponente kreću se u veličini od jednog dijela na milijun (mikrona) do jednog dijela na tisuću (milimetri). Poznati su i kao mikromehanika, mikrosustavi, mikromanju ili tehnologiju mikrosustava (MST).
MEMS se proizvodi iz širokog spektra materijala i procesaKorištenje materijala kao što su poluvodiči, plastika, keramika, feroelektrika, magnetika, i ⽣.
Korišteni materijali uključuju poluvodiče, plastiku, keramiku, željezo, magnetske i ⽣ materijale.
MEM -ovi se koriste kao senzori, pokretači, akcelerometri,prekidači, GameControleri i svjetlosni reflektori, imenovati samo nekoliko aplikacija.
MEMS je trenutnokoristi se u automobilima, zrakoplovnoj tehnologiji, vitalnosti i medicinskim primjenama, tintnim pisačima, bežičnim i optičkim komunikacijama, a novi slučajevi upotrebe pojavljuju se svaki dan.
Godine 1965. Gordon Moore je primijetio da je od izuma tranzistora krajem četrdesetih godina prošlog vijekaBroj tranzistora po kvadratnom inčnom onomkrugoviudvostručio se svakih 18 mjeseciOd kasnih 1950 -ih do ranih 1960 -ih, anPromatranje koje je u osnovi "Mooreov zakon. Moore je u ovoj izjavi rekao:" Tehnologija će se u doglednoj budućnosti usredotočiti na manju, a ne veću. "
"Moore je naznačio da tehnologija ima i hoće u doglednoj budućnosti koncentrirati se na manju, a ne veću."
Poput tranzistora, ljudi su pokušavali učiniti elektromehaničkim sustavima sve manjim i manjim, a čovjek po imenu Richard Feynman najbolje je stavio u svoje poznato predavanje iz 1959. godine pod nazivom "Ima puno mjesta na dnu": "Kažu mi da je električni motor Veličina nokta na vašem malom prstu, a to je mali, mali svijet. "
Gordon Moore i Richard Feynman samo su dva primjera znanstvenika koji predviđaju manje i manje nove tehnologije u nastajanju. Ovaj će članak raspravljati o ključnim tehnološkim čvorovima i prekretnicama koje se pojavljuju u polju MEMS -a.
Važne MEMS prekretnice
Rođenje MEMS uređaja odvijalo se na mnogim mjestima i naporima mnogih ljudi. Naravno, svakodnevno se razvijaju nove MEMS tehnologije i aplikacije. To uključuje brojne napore koji su doveli do razvoja MEMS -a.
Ispod je vremenska traka koja završava vremensku traku razvoja MEMS tehnologije. Počevši od prvog kontaktnog tranzistora napravljenog 1947. i završavajući s prekidačem optičke mreže 1999. godine, MEMS je doprinio trenutnom stanju MEMS tehnologije i nanotehnologije kroz mnoge inovacije u više od 50 godina.
Ispod 35 glavnih prekretnica u povijesti MEMS-a, možemo vidjeti da postoje mnogi poznati laboratoriji, sveučilišta i tvrtke koje su dale značajan doprinos razvoju MEMS-a:
- 1948., germanijski tranzistor izumio je u Bell Labs (William Shockley)
- 1954., piezorezistivni učinak germanija i silicija (CS Smith)
- 1958., prvi integrirani krug (IC) (JS Kilby 1958/Robert Noyce 1959)
- 1959, "Puno prostora na dnu" (R. Feynman)
- 1959., pokazao je prvi senzor tlaka silicija (kulite)
- 1967., anizotropno duboko silikonsko jetkanje (Ha Waggener i sur.)
- 1968., rezonantni tranzistor vrata patentiran (postupak površinskog mikroračunala) (H. Nathanson i sur.)
- 1970., silikonski vafli koji se bave šaržima koji se koriste kao senzori tlaka (serijski proces mikroračunala)
- 1971, Mikroprocesor je izmislio
- 1979, Hewlett-Packard Micromachined Inkjet mlaznica
- 1982., "Silicij kao strukturni materijal" (K. Petersen)
- 1982., Liga proces (KFK, Njemačka)
- 1982., senzor krvnog tlaka za jednokratnu upotrebu (Honeywell)
- 1983., integrirani senzor tlaka (Honeywell)
- 1983., "InfiniteImal Machinery", R. Feynman.
- 1985., senzor senzora ili sudara (zračni jastuk)
- 1985., otkriće "Buckyball"
- 1986., izum mikroskopa atomske sile
- 1986., vezanje silicijskog vafera (M. Shimbo)
- 1988: Masovna proizvodnja senzora tlaka vaflom (NOVA senzor)
- 1988., rotacijski elektrostatički bočni pogonmotor(Fan, Tai, Muller)
- 1991., Godišnji polikristalni silicijski zglob (Pister, Judy, Burgett, strah).
- 1991., Otkrivanje ugljičnih nanocjevčica
- 1992., modulatori svjetla (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992., skupno mikrorak (Scream Process, Cornell)
- 1993., digitalno ogledalo (TexasInstrumenti)
- 1993., MCNC stvara uslugu Foundrya MUMPS -a
- 1993, prvi masovni proizvedeni površinski-mjehurični akcelerometar (analogni uređaji)
- 1994., Bosch Deep Reactive ion Proces jetkanja patentiran
- 1996. Richard Smalley razvija tehnologiju za proizvodnju ugljičnih nanocjevčica ujednačenog promjera.
- 1999., optičke mrežne sklopke (Lucent)
- 2000 -ih, optički mems bum
- 2000 -ih, Biomems porast
- 2000 -ih zabilježeno je porast broja MEMS uređaja i aplikacija.
- 2000 -ih, aplikacije NEMS i razvoj tehnologije
1947. Izum tranzistora koji kontaktira točke (germanij)
Godine 1947. William Shockley, John Bardeen i Walter Brattain iz Bell Labs-a uspjeli su izgraditi prvi tranzistor koji kontaktira točke. Ovaj tranzistor koristio je germanij, poluprovodni kemijski element.
Ovaj je izum pokazao sposobnost izrade tranzistora iz poluvodičkih materijala, omogućujući kontrolu nadnaponitrenutni.Također je otvorio vrata izrade manjih i manjih tranzistora. Patent za Germanium NPN Junction Junction tranzistor podnio je William Shockley 1948. godine.
Prvi tranzistor bio je visok oko pola inča i sigurno je bio ogroman u usporedbi s današnjim standardima. Danas znanstvenici mogu stvoriti nanotransistore koji su promjera oko 1 nanometar. Za referencu, ljudska kosa je oko 60-100 mikrona.
Otkrivanje piezorezističnog učinka u silicijumu i germaniju 1954
Godine 1954. CS Smith otkrio je piezorezistični učinak u poluvodičkim materijalima poput silicija i germanija. Ovaj piezorezivni učinak u poluvodičima može biti naredbe veće od geometrijskog piezorezističnog učinka u metalima.Ovo je otkriće bilo važno za MEMS jer je pokazalo da silicij i germanij mogu osjetiti pritisak zraka ili vode bolje od metala.
Otkrivanje piezorezističnog učinka u poluvodičima dovelo je do komercijalnog razvoja mjerača silicijalnog naprezanja 1958. U 1959. Korporacija Kulite osnovana je kao prvi komercijalni izvor mjerača golih silicija.
1958. izmišljen je prvi integrirani krug (IC)
Kad je tranzistor izumljen, stvarna veličina svakog tranzistora bila je ograničena jer je morao biti povezan s žicama i drugim elektroničkim uređajima. Kao rezultat toga, smanjivanje tranzistora zaustavilo se do pojave "integriranog kruga".
Integrirani krug sastojao bi se od tranzistora, otpornika, kondenzatora i žica kako bi zadovoljio potrebe određene aplikacije. Ako bi se integrirani krug mogao u potpunosti izraditi na jednom supstratu, cijeli bi uređaj mogao biti još manji.
Gotovo u isto vrijeme, dvoje ljudi neovisno je razvilo integrirane krugove.
Godine 1958. Jack Kilby, radeći za Texas Instruments, razvio je radni model "krutog kruga".Ovaj se krug sastojao od tranzistora, tri otpornika i kondenzatora, sve montiranog na list germanija.
Ubrzo nakon toga, Robert Noyce iz Fairchild Semiconductor -a napravio je prvi "jedinični krug", integrirani krug napravljen na silikonskom čipu. Ovaj integrirani krug napravljen je na silikonskom čipu, a Robert Noyce svoj prvi patent primio je 1961. godine.
1959. "puno prostora na dnu"
1959. godine, na sastanku Američkog fizičkog društva, čovjek po imenu Richard Feynman popularizirao je razvoj mikro- i nanotehnologije s poznatim seminarskim predavanjem pod nazivom "Na dnu ima dosta mjesta."
U svom predavanju postavio je pitanje:"Zašto ne možemo napisati cijeli 24- ENCYCLOPEEDIA SUPERSEEDIA na glavi PIN -a?"