İlgili verilere göre, küresel sensör pazarında, ABD ile yakından ilişkili olan ilk küresel sensör pazar payının tahtını işgal etmek için Amerika Birleşik Devletleri'nin% 29 pazar payına, sensöre her zaman büyük önem vermiştir.
Amerika Birleşik Devletleri, bilgi devriminin kaynağıdır, modern bilgi teknolojisinin üç ana teknolojik temel taşından biri olarak, sensörler Amerika Birleşik Devletleri tarafından önemli bir yüksek teknoloji teknolojisi olarak kabul edilmiştir. 2004 gibi erken bir tarihte, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) çok ileriye dönük özel bir rapor yayınladı - "Sensör Devrimi" (Sensör Devrimi). (Bu raporla ilgileniyorsanız, lütfen içeriğe bakın: NSF sürümleri: Sensör Devrimi.)
MEMS (mikro-elektro-mekanik sistemler) sensör alanında devrim niteliğinde bir teknolojidir. Amerika Birleşik Devletleri'nde sensör eğitiminin popülerleştirilmesini teşvik etmek için bir dizi eylemin bir parçası olarak NSF, MEMS eğitimini popülerleştirmeyi ve desteklemeyi amaçlayan SCME'yi (Mikrosistem Eğitimi Destek Merkezi) finanse etmiştir.
Bu makale, SCME'nin eğitim dizilerinden biri olan MEMS Tarihinden çevrilmiştir.MEM'lerde kilit teknoloji düğümlerini ve kilometre taşlarını kapsayan kapsamlı bir MEMS teknolojisi tarihi: en ünlü MEMS sunumları dahil, silikon direnç etkisinin keşfi (basınçsensörler), MEMS alanında en çok belirtilen makaleler vediğer içerik.kağıtlar, vb.Herkes için önerilir!
İçin"MEMS TARİHİ" (MEMS TARİHİ)PDF Orijinal Belge (İngilizce), Anahtar Kelimeleri Arayabilirsiniz [MEMS TARİHİ] Sensör Uzman Ağı'nda, makalede bilgi indirme için ayrıntılar sayfası olabilir.
Sensör Uzman Ağı(sensorexpert.com.cn) sensör teknolojisi alanına odaklanır, küresel en yeni pazar dinamiklerine, teknoloji trendlerine ve profesyonel dikey hizmetlerin ürün seçimine bağlıdır, önde gelen sensör ürün sorgusu ve medya bilgi hizmet platformudur. Sensör ürünleri ve teknolojilerine dayanarak, doğru eşleştirme ve yerleştirme sağlamak için elektronik üretim uygulayıcılarının ve sensör üreticilerinin çoğunluğu.
Mikroelektromekanik sistemler (MEM'ler) günlük yaşamlarımızda bulunan minyatür sistemlerdir. MEMS bileşenleri, milyon başına bir parça (mikron) ile bin başına bir parçaya (milimetre) değişir. Mikromekanik, mikrosistemler, mikroakinler veya mikrosistemler teknolojisi (MST) olarak da bilinir.
MEM'ler çok çeşitli malzemelerden ve süreçlerden üretilmiştirYarı iletkenler, plastikler, seramikler, ferroelektrikler, manyetik gibi malzemeler kullanmave ⽣.
Kullanılan malzemeler arasında yarı iletkenler, plastik, seramik, demir, manyetik ve ⽣ malzemeler bulunur.
MEM'ler sensör, aktüatör, ivmeölçer olarak kullanılır,anahtarlar, Gamecontrollers ve Işık Reflektörleri, sadece birkaç uygulamayı adlandırmak için.
Mems şu andaOtomobillerde, havacılık teknolojisi, canlılık ve tıbbi uygulamalarda, mürekkep püskürtmeli yazıcılar, kablosuz ve optik iletişimde kullanılırve her gün yeni kullanım durumları ortaya çıkıyor.
1965'te Gordon Moore, 1940'ların sonlarında transistörün icatından bu yana,inç kare başına transistör sayısıdevrelerher 18 ayda bir iki katına çıkmıştı1950'lerin sonlarından 1960'ların başlarına kadar, BİR"Moore Yasası'nın temelini oluşturan gözlem. Moore," öngörülebilir gelecek için teknoloji daha büyük değil, daha büyük olmaya odaklanacak "dedi.
"Moore, teknolojinin öngörülebilir gelecek için daha büyük değil, daha büyük değil, daha küçük değil."
Transistör gibi, insanlar elektromekanik sistemleri daha küçük ve daha küçük hale getirmeye çalışıyorlar ve Richard Feynman adında bir adam, "Altta bol miktarda yer var" başlıklı ünlü 1959 dersinde en iyi şekilde koydu: "Bana elektrik motorunun Küçük parmağınızdaki tırnak boyutu ve küçük, küçük bir dünya. "
Gordon Moore ve Richard Feynman, daha küçük ve daha küçük gelişmekte olan MEMS teknolojilerini tahmin eden bilim adamlarının sadece iki örneğidir. Bu makalede MEMS alanında ortaya çıkan temel teknoloji düğümleri ve kilometre taşları tartışılacaktır.
Önemli MEMS kilometre taşları
MEMS cihazlarının doğumu birçok yerde ve birçok insanın çabalarıyla gerçekleşmiştir. Tabii ki, her gün yeni MEMS teknolojileri ve uygulamaları geliştirilmektedir. Bu, MEM'lerin geliştirilmesine yol açan birçok çabayı içerir.
Aşağıda MEMS teknolojisi geliştirmenin zaman çizelgesini tamamlayan bir zaman çizelgesi bulunmaktadır. 1947'de yapılan ve 1999'da optik ağ anahtarı ile biten ilk nokta temas transistöründen başlayarak MEMS, 50 yıldan fazla bir süredir birçok yenilikle MEMS teknolojisinin ve nanoteknolojinin mevcut durumuna katkıda bulunmuştur.
MEMS tarihindeki 35 büyük kilometre taşı hakkında aşağıda, MEM'lerin gelişimine önemli katkılarda bulunan birçok tanınmış laboratuvar, üniversite ve şirket olduğunu görebiliriz:
- 1948, Germanyum Transistör Bell Labs'ta (William Shockley) icat edildi
- 1954, Almanyum ve Silikonun Piezoressistive Etkisi (CS Smith)
- 1958, İlk Entegre Devre (IC) (JS Kilby 1958/Robert Noyce 1959)
- 1959, "Altta çok fazla oda" (R. Feynman)
- 1959, ilk silikon basınç sensörünü (kulit) gösterdi
- 1967, anizotropik derin silikon aşındırma (Ha Waggener ve ark.)
- 1968, Rezonant Gate Transistör Patentli (Yüzey Mikroakinleme İşlemi) (H. Nathanson ve ark.)
- 1970, basınç sensörleri olarak kullanılan toplu vurulmuş silikon gofretler (toplu mikroakinleme işlemi)
- 1971, mikroişlemci icat edildi
- 1979, Hewlett-Packard Micromachine mürekkep püskürtmeli nozul
- 1982, "Yapısal Malzeme Olarak Silikon" (K. Petersen)
- 1982, Liga Süreci (KFK, Almanya)
- 1982, Tek Kullanımlık Kan Basıncı Sensörü (Honeywell)
- 1983, Entegre Basınç Sensörü (Honeywell)
- 1983, "Sonsuz Makineler", R. Feynman.
- 1985, sensör veya çarpışma sensörü (hava yastığı)
- 1985, "Buckyball" in keşfi
- 1986, Atomik Kuvvet Mikroskopunun Buluşu
- 1986, silikon gofret bağı (M. Shimbo)
- 1988: Basınç sensörlerinin gofret bağı (nova sensörü) ile seri üretimi
- 1988, döner elektrostatik yan sürüşmotor(Fan, Tai, Muller)
- 1991, Yıllık Polikristalin Silikon Menteşe (Pister, Judy, Burgett, Korku).
- 1991, karbon nanotüplerinin keşfi
- 1992, Izgara Işık Modülatörleri (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992, Toplu Mikrochachining (Scream Process, Cornell)
- 1993, Dijital Ayna Ekranı (TeksasEnstrümanlar)
- 1993, MCNC kabaktaş döküm servisi yaratır
- 1993, İlk Kütle Üretilen Yüzey MikroCachine Hızlandırıcı (Analog Cihazlar)
- 1994, Bosch derin reaktif iyon aşındırma işlemi patentli
- 1996'da Richard Smalley, tek tip çapında karbon nanotüpleri üretmek için bir teknoloji geliştirir.
- 1999, Optik Ağ Anahtarları (Lucent)
- 2000'ler, optik MEMS patlaması
- 2000'ler, biyomemler dalgalanma
- 2000'li yıllarda MEMS cihazlarının ve uygulamalarının sayısında bir artış gördü.
- 2000'ler, NEMS uygulamaları ve teknoloji geliştirme
1947 nokta temas transistörünün icadı (Germanyum)
1947'de Bell Labs'tan William Shockley, John Bardeen ve Walter Brattain, ilk nokta temaslı transistörü inşa etmeyi başardılar. Bu transistör, yarı iletken bir kimyasal element olan germanyum kullanıldı.
Bu buluş, yarı iletken malzemelerden transistörler yapma yeteneğini gösterdi,GerilimVeakım.Ayrıca daha küçük ve daha küçük transistörler yapmanın kapısını da açtı. Germanyum NPN büyüme kavşak transistörü için patent 1948'de William Shockley tarafından açıldı.
İlk transistör yaklaşık yarım inç boyunda ve bugünün standartlarına kıyasla kesinlikle çok büyüktü. Bugün, bilim adamları yaklaşık 1 nanometre çapında nanotransistörler oluşturabilirler. Referans olarak, bir insan saçı yaklaşık 60-100 mikrondur.
1954'te Silikon ve Germanyumda Piezoressistive Etkinin Keşfi
1954'te CS Smith, silikon ve germanyum gibi yarı iletken malzemelerde piezoresistif etkiyi keşfetti. Yarı iletkenlerdeki bu piezoresistif etki, metallerde geometrik piezoresistif etkiden daha büyük büyüklük sıraları olabilir.Bu keşif MEM'ler için önemliydi çünkü silikon ve Almanyumun hava veya suyun basıncını metallerden daha iyi algılayabileceğini gösterdi.
Yarı iletkenlerde piezoresistif etkinin keşfi, 1958'de silikon gerinim göstergelerinin ticari gelişimine yol açtı. 1959'da Kulite Corporation, çıplak silikon gerinim göstergelerinin ilk ticari kaynağı olarak kuruldu.
1958'de ilk entegre devre (IC) icat edildi
Transistör icat edildiğinde, her bir transistörün gerçek boyutu sınırlıydı çünkü tellere ve diğer elektronik cihazlara bağlanması gerekiyordu. Sonuç olarak, transistörün küçülmesi "entegre devrenin" ortaya çıkmasına kadar durdu.
Entegre bir devre, belirli bir uygulamanın ihtiyaçlarını karşılamak için transistörler, dirençler, kapasitörler ve kablolardan oluşur. Entegre bir devre tamamen tek bir substrat üzerinde üretilebiliyorsa, tüm cihaz daha da küçük yapılabilir.
Neredeyse aynı zamanda, iki kişi bağımsız olarak entegre devreler geliştirdi.
1958'de Texas Instruments için çalışan Jack Kilby, "katı hal devresi" nin çalışma modeli geliştirdi.Bu devre bir transistör, üç direnç ve bir kapasitörden oluşuyordu, hepsi bir germanyum tabakasına monte edildi.
Kısa bir süre sonra, Fairchild Semiconductor'dan Robert Noyce, bir silikon çip üzerinde yapılmış entegre bir devre olan ilk "birim devresini" yaptı. Bu entegre devre bir silikon çip üzerinde yapıldı ve Robert Noyce ilk patentini 1961'de aldı.
1959 "Altta çok fazla oda"
1959'da Amerikan Fizik Derneği toplantısında, Richard Feynman adlı bir adam, "Altta bol miktarda yer var" başlıklı ünlü bir seminal konferansla mikro ve nanoteknoloji gelişimini popülerleştirdi.
Dersinde şu soruyu sordu:"Neden 24- hacim ansiklopedisi Britannica'nın bir iğnenin kafasına yazamıyoruz?"