101 вопрос о нанотехнологиях. Нагорнов Ю.С. - 74 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

74
системы (МОЭМС) и микрохимикоэлектромеханические системы (МХЭМС). Выделение
области применения МЭМС привело к появлению, например, термина Био-МЭМС. В
последнем случае речь идет о микросистемах, которые могут производить анализы
биологических жидкостей (например, крови) и подготавливать данные о её составе и
даже наличия болезнетворных факторов (например, вирусов).
Микросистема это интеллектуальная миниатюризированная система, обладающая
чувствительными, вычислительными и производительными функциями.
Чувствительная (сенсорная) функция заключается в способности определять
наличие и концентрацию химических и биологических компонент в окружающей среде.
Вычислительная функция означает, что микросистема обладает процессором
(вычислителем), который проводит необходимые вычисления и подготавливает
информацию для передачи и отображения другими устройствами. Например, передает её
по электронной сети в другие компьютеры либо отображает на экранах.
Производительная функция означает, что микросистема наделяется
микроскопическими исполнительными механизмами. Она управляет их работой.
Например, для того, чтобы провести анализ биологической жидкости, к ней надо
доставить химические реагенты, по изменению свойств которых судят о свойствах
жидкости. Для этой цели используются насосы микронных размеров, которые
перекачивают нужные жидкости. Эти насосы формируются непосредственно в кристалле,
на базе которого создается микросистема.
Поэтому в микросистеме обычно используется комбинация двух или больше
устройств, действующих на основе использования электрических, механических,
оптических, химических, биологических, магнитных или других свойств и
интегрированных на одном чипе или мультичиповой плате.
МЭМС это интегрированные микроустройства или системы, комбинирующие
электрические и механические компоненты, изготовленные по технологиям,
совместимым с технологией Интегральных схем и имеющие размеры от
микрометров до миллиметров.
Таким образом, современная технология создания интегральных схем тесно связана с
технологий МЭМС. Однако чтобы реализовать научные идеи в этой области в эту
технологию необходимо интегрировать другие достижения физики, химии и биологии,
тогда возникает принципиально новое качество изделия. Поэтому технология МЭМС
впитывает всё лучшее, что достигнуто в смежных областях знаний, в том числе в области
нанотехнологий.
Вопрос 68. Что такое силовые элементы МЭМС?
В МЭМС необходимо включать исполнительные механизмы, которые преобразуют
электрическую энергию в механическую (рис.59). В настоящее время основным силовым
элементом механической части МЭМС является мембрана. Прогиб мембраны
осуществляется электростатическими либо пьезоэлектрическими силами. В настоящее
время достигнуты большие успехи в изготовлении мембран в монокристаллах кремния, в
том числе в России ГНЦ РФ «Технологический центр». Мембраны изготавливаются