МЭМС – датчики. Введение.

Развитие микроэлектроники привело к беспрецедентному возрастанию вычислительных мощностей. Повышение эффективности и безопасности производства и транспорта, мониторинг и диагностика состояния атмосферы, вод и тверди Земли, новые возможности для медицины и здравоохранения, решение других глобальных проблем – вот круг кардинальных изменений, которые сулит информационная революция.
Необходим новый уровень связи внешнего мира с виртуальным. Существующие производство и огромный парк разнотипных датчиков только в первом начальном приближении отвечают сегодняшним требованиям.
Решение должно обеспечивать производство в количествах значительно превышающих сегодняшний парк датчиков более дешевыми и унифицированными методами.
Микроэлектромеханические системы (МЭМС) и более широкая область - микросистемная техника (МСТ) возникли и развиваются на основе использования модифицированных технологий микроэлектроники. Как и микросхемы, создаваемые изделия изготавливаются групповыми методами, обеспечивающими массовые тиражи и низкую стоимость единичного изделия. МЭМС датчики предназначены для восприятия внешних механических, тепловых, химических и др. воздействий, а не только для преобразования, обработки и передачи электрических сигналов. Более того, в рамках микросистемной техники создаются устройства активно взаимодействующие с внешним миром, т.н. «активаторы»: различные клапаны, насосы, микродвигатели и т.д.
Богатое «приданое» микроэлектроники создало мощный фундамент: это сверхчистые материалы и прецизионные точности, технологии проектирования и развитые инфраструктуры разработки, производства и продажи. Естественно все это требует адаптации и развития. В новой более обширной области по целям и объектам необходимы новые материалы, технологии и структуры.
При подготовке работы были использованы материалы публикаций В.В. Лучинина (СПбГЭТУ), Е.Н. Пятышева (СПбГПУ), фирм KISTLER, ENDEVCO, SenSym, Motorola, а также агенства DARPA.

 

Рис. 1. Микротехнологии МЭМС