Skond id-dejta rilevanti, fis-suq tas-sensuri globali, l-Istati Uniti għal 29% sehem tas-suq biex jokkupaw it-tron tal-ewwel sehem tas-suq tas-sensuri globali, li huwa relatat mill-qrib mal-Istati Uniti dejjem marbut importanza kbira mas-senser.
L-Istati Uniti hija s-sors tar-rivoluzzjoni tal-informazzjoni, bħala waħda mit-tliet pedamenti teknoloġiċi ewlenin tat-teknoloġija tal-informazzjoni moderna, is-sensuri ġew meqjusa bħala teknoloġija ewlenija ta 'teknoloġija għolja mill-Istati Uniti. Sa mill-2004, il-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza tal-Istati Uniti (NSF) ħarġet rapport speċjali li jħares 'il quddiem ħafna - "Ir-Rivoluzzjoni tas-Sensor" (ir-Rivoluzzjoni tas-Sensor). (Jekk inti interessat f'dan ir-rapport, jekk jogħġbok irreferi għall-kontenut: Releases NSF: Ir-Rivoluzzjoni tas-Sensor.)
MEMS (sistemi mikro-elettro-mekkaniċi) hija teknoloġija rivoluzzjonarja fil-qasam tas-sensuri. Bħala parti minn serje ta 'azzjonijiet biex tippromwovi l-popolarizzazzjoni ta' l-edukazzjoni tas-sensuri fl-Istati Uniti, NSF iffinanzjat SCME (Ċentru ta 'Appoġġ għall-Edukazzjoni Microsystems), li għandha l-għan li tippersonalizza u tappoġġja l-edukazzjoni MEMS.
Dan l-artikolu huwa tradott mill-Istorja tal-MEMS, waħda mis-serje edukattivi ta 'SCME, li tipprovdiStorja komprensiva tat-teknoloġija MEMS, li tkopri l-għoqiedi tat-teknoloġija ewlenin u l-istadji importanti fil-MEMS: inklużi l-aktar preżentazzjonijiet MEMS famużi, l-iskoperta tal-effett reżistiv tas-silikon (li hija l-bażi tal-mememspressjonisensuri), l-iktar dokumenti ċċitati fil-qasam MEMS, uKontenut ieħor.Dokumenti, eċċ.Huwa rrakkomandat għal kulħadd!
Għal"Storja tal-MEMS" (Storja tal-MEMS)PDF Document Original (Ingliż), tista 'tfittex kliem ewlieni [Storja tal-Mems] Fin-Netwerk ta 'Esperti tas-Sensor, fil-paġna tad-dettalji tal-artikolu għat-tniżżil ta' informazzjoni jista 'jkun.
Netwerk ta 'Esperti tas-Sensor(sensorexpert.com.cn) jiffoka fuq il-qasam tat-teknoloġija tas-sensuri, huwa impenjat għad-dinamika tas-suq globali, ix-xejriet tat-teknoloġija u l-għażla tal-prodott ta 'servizzi vertikali professjonali, hija l-mistoqsija ewlenija tal-prodott tas-sensuri u l-pjattaforma tas-servizz tal-informazzjoni tal-midja. Ibbażat fuq prodotti u teknoloġiji tas-sensuri, il-biċċa l-kbira tal-prattikanti tal-manifattura elettronika u l-manifatturi tas-sensuri biex jipprovdu tqabbil preċiż u docking.
Sistemi mikroelettromekkaniċi (MEMS) huma sistemi ta 'daqs żgħir li huma preżenti fil-ħajja tagħna ta' kuljum. Il-komponenti MEMS ivarjaw fid-daqs minn parti waħda għal kull miljun (micron) għal parti waħda għal kull elf (millimetri). Huma magħrufa wkoll bħala mikromekkaniċi, mikrosistemi, mikromachines, jew teknoloġija tal-mikrosistemi (MST).
MEMS huma manifatturati minn varjetà wiesgħa ta 'materjali u proċessiUża materjali bħal semikondutturi, plastik, ċeramika, ferroelettriċi, manjetiċi, u ⽣.
Il-materjali użati jinkludu semikondutturi, plastik, ċeramika, ħadid, manjetiku, u materjali ⽣.
MEMS jintużaw bħala sensuri, attwaturi, aċċellerometri,swiċċijiet, gamecontrollers, u rifletturi ħfief, biex insemmu biss ftit applikazzjonijiet.
Mems bħalissa humaUżat fil-karozzi, teknoloġija aerospazjali, vitalità u applikazzjonijiet mediċi, printers inkjet, komunikazzjonijiet bla fili u ottiċi, u każijiet ta 'użu ġodda qed joħorġu kuljum.
Fl-1965, Gordon Moore għamel l-osservazzjoni li sa mill-invenzjoni tat-transistor fl-aħħar tas-snin 1940,numru ta 'transistors kull pulzier kwadru onintegratċirkwitikien irdoppja kull 18-il xaharMill-aħħar tas-snin 1950 sal-bidu tas-snin 1960, anOsservazzjoni li hija l-bażi "Il-Liġi ta 'Moore. Moore qal f'din id-dikjarazzjoni," għall-futur prevedibbli, it-teknoloġija se tiffoka fuq li tkun iżgħar, mhux ikbar. "
"Moore indika li t-teknoloġija għandha u se għall-futur prevedibbli tikkonċentra fuq iżgħar, mhux ikbar."
Bħall-transistor, in-nies kienu qed jippruvaw jagħmlu sistemi elettromekkaniċi iżgħar u iżgħar, u raġel jismu Richard Feynman poġġieha l-aħjar fit-taħdita famuża tiegħu tal-1959 bl-isem "Hemm ħafna spazju fil-qiegħ": "Huma jgħiduli li l-mutur elettriku huwa Id-daqs tal-imsiemer fuq is-saba żgħira tiegħek, u hija dinja żgħira u żgħira. "
Gordon Moore u Richard Feynman huma biss żewġ eżempji tax-xjenzati li qed ibassru teknoloġiji MEMS emerġenti iżgħar u iżgħar. Dan l-artikolu se jiddiskuti l-għoqiedi tat-teknoloġija ewlenin u l-istadji importanti li qed joħorġu fil-qasam MEMS.
MEMS IMPORTANTI MEMS MITESTONES
It-Twelid tal-Apparat MEMS seħħ f'ħafna postijiet u permezz tal-isforzi ta 'ħafna nies. M’għandniex xi ngħidu, teknoloġiji u applikazzjonijiet MEMS ġodda qed jiġu żviluppati kuljum. Dan jinkludi l-ħafna sforzi li wasslu għall-iżvilupp tal-MEMS.
Hawn taħt hawn kronoloġija li tlesti l-iskeda ta 'żmien tal-iżvilupp tat-teknoloġija MEMS. Tibda bl-ewwel punt ta 'kuntatt ta' transistor magħmul fl-1947 u jispiċċa bl-iswiċċ tan-netwerk ottiku fl-1999, MEMS ikkontribwixxa għall-istat attwali tat-teknoloġija MEMS u n-nanoteknoloġija permezz ta 'bosta innovazzjonijiet f'aktar minn 50 sena.
Hawn taħt dwar il-35 punti importanti fl-istorja tal-MEMS, nistgħu naraw li hemm ħafna laboratorji, universitajiet u kumpaniji magħrufa li għamlu kontribuzzjonijiet sinifikanti għall-iżvilupp tal-MEMS:
- 1948, Transistor tal-Ġermanju vvintat fil-Bell Labs (William Shockley)
- 1954, effett pjeżoreżistiku tal-ġermanju u s-silikon (CS Smith)
- 1958, l-ewwel ċirkwit integrat (IC) (JS Kilby 1958 / Robert Noyce 1959)
- 1959, "Lottijiet ta 'Kamra fil-Qiegħ" (R. Feynman)
- 1959, wera l-ewwel senser tal-pressjoni tas-silikon (kulit)
- 1967, inċiżjoni tas-silikon profond anisotropiku (Ha Waggener et al.)
- 1968, brevettat ta 'transistor reżonanti (proċess ta' mikromachining tal-wiċċ) (H. Nathanson et al.)
- 1970, wejfers tas-silikon inċiżati bil-lott użat bħala sensuri tal-pressjoni (proċess ta 'mikromachining tal-lott)
- 1971, ivvintat mikroproċessur
- 1979, Hewlett-Packard Micjetined Żennuna Inkjet
- 1982, "Silikon bħala materjal strutturali" (K. Petersen)
- 1982, Proċess tal-Liga (KFK, il-Ġermanja)
- 1982, Sensor tal-Pressjoni tad-Demm li jintremew (Honeywell)
- 1983, Sensor tal-Pressjoni Integrata (Honeywell)
- 1983, "Makkinarju Infinitesimal", R. Feynman.
- 1985, sensur jew senser tal-ħabta (airbag)
- 1985, skoperta tal- "buckyball"
- 1986, invenzjoni tal-mikroskopju tal-forza atomika
- 1986, Twaħħil tal-Wafer Silicon (M. Shimbo)
- 1988: Produzzjoni tal-massa ta 'sensuri tal-pressjoni permezz ta' twaħħil tal-wejfer (sensur Nova)
- 1988, drive tal-ġenb elettrostatiku li jdurmutur(Fan, Tai, Muller)
- 1991, ċappetta tas-silikon polikristallina annwali (Pister, Judy, Burgett, Biża ').
- 1991, skoperta ta 'nanotubi tal-karbonju
- 1992, modulaturi tad-dawl tal-ħakk (Solgaard, Sandejas, Bloom)
- 1992, mikromachining bl-ingrossa (Scream Process, Cornell)
- 1993, wirja tal-mera diġitali (TexasStrumenti)
- 1993, l-MCNC joħloq servizz tal-funderija tal-gazzetti
- 1993, l-ewwel aċċellerometru mikromaċċi tal-wiċċ prodott bil-massa (Apparat Analog)
- 1994, proċess ta 'inċiżjoni tal-joni reattiv fil-fond bosch brevettat
- 1996, Richard Smalley jiżviluppa teknoloġija biex tipproduċi nanotubi tal-karbonju b'dijametru uniformi.
- 1999, Swiċċijiet tan-Netwerk Ottiku (Lucent)
- 2000s, Boom Mems Ottiċi
- 2000s, Biomems Surge
- Is-snin 2000 raw żieda fin-numru ta 'apparati u applikazzjonijiet MEMS.
- 2000s, Applikazzjonijiet NEMS u Żvilupp tat-Teknoloġija
1947 Invenzjoni tat-transistor tal-kuntatt punt (ġermanju)
Fl-1947, William Shockley, John Bardeen, u Walter Brattain ta 'Bell Labs irnexxielhom jibnu l-ewwel transistor tal-kuntatt. Dan it-transistor utilizza l-ġermanju, element kimiku semi-konduttiv.
Din l-invenzjoni wriet il-kapaċità li jagħmlu transistors minn materjali semikondutturi, li jippermettu l-kontroll ta 'vultaġġukurrent.Fetaħ ukoll il-bieb biex jagħmel transistors iżgħar u iżgħar. Il-brevett għat-transistor tal-ġonta tat-tkabbir tal-ġermanju NPN ġie ppreżentat minn William Shockley fl-1948.
L-ewwel transistor kien madwar nofs pulzier għoli u kien ċertament enormi meta mqabbel mal-istandards tal-lum. Illum, ix-xjentisti jistgħu joħolqu nanotransistors li huma madwar 1 nanometru fid-dijametru. Għal referenza, xagħar uman huwa ta 'madwar 60-100 mikron.
Skoperta tal-effett pjeżoreżistiku fis-silikon u l-ġermanju fl-1954
Fl-1954, CS Smith skopra l-effett pjeżoreżistiku f'materjali semikondutturi bħas-silikon u l-ġermanju. Dan l-effett pjeżoreżistiku fis-semikondutturi jista 'jkun ordnijiet ta' kobor akbar mill-effett pjeżoreżistiku ġeometriku fil-metalli.Din l-iskoperta kienet importanti għall-MEMS għaliex wriet li s-silikon u l-ġermanju jistgħu jħossu l-pressjoni ta 'arja jew ilma aħjar mill-metalli.
L-iskoperta tal-effett pjeżoreżistiku fis-semikondutturi wasslet għall-iżvilupp kummerċjali ta 'gauges tar-razza tas-silikon fl-1958. Fl-1959, Kulite Corporation twaqqfet bħala l-ewwel sors kummerċjali ta' gauges ta 'razza tas-silikon vojta.
Fl-1958, ġie vvintat l-ewwel ċirkwit integrat (IC)
Meta t-transistor ġie vvintat, id-daqs attwali ta 'kull transistor kien limitat minħabba li kellu jkun imqabbad ma' wajers u apparati elettroniċi oħra. Bħala riżultat, it-tnaqqis tat-transistor waqaf sal-miġja taċ- "ċirkwit integrat".
Ċirkwit integrat ikun magħmul minn transistors, resistors, kapaċitaturi u wajers biex jissodisfa l-bżonnijiet ta 'applikazzjoni partikolari. Jekk ċirkwit integrat jista 'jkun fabbrikat kompletament fuq sottostrat wieħed, l-apparat kollu jista' jsir saħansitra iżgħar.
Kważi fl-istess ħin, żewġ persuni żviluppaw b'mod indipendenti ċirkwiti integrati.
Fl-1958, Jack Kilby, li jaħdem għal Texas Instruments, żviluppa mudell ta 'ħidma ta' "ċirkwit ta 'stat solidu".Dan iċ-ċirkwit kien jikkonsisti minn transistor, tliet resistors, u kapaċitatur, kollha mmuntati fuq folja tal-ġermanju.
Ftit wara, Robert Noyce ta 'Fairchild Semiconductor għamel l-ewwel "circuit unit", ċirkwit integrat magħmul fuq ċippa tas-silikon. Dan iċ-ċirkwit integrat sar fuq ċippa tas-silikon, u Robert Noyce rċieva l-ewwel privattiva tiegħu fl-1961.
1959 "ħafna spazju fil-qiegħ"
Fl-1959, f'laqgħa tas-Soċjetà Fiżika Amerikana, raġel jismu Richard Feynman popolarizza l-iżvilupp ta 'mikro- u nanoteknoloġija b'lezzjoni seminali famuża intitolata "Hemm ħafna spazju fil-qiegħ."
Fit-taħdita tiegħu, huwa għamel il-mistoqsija:"Għaliex ma nistgħux niktbu l-Enċiklopedija Britannica kollha 24- fuq il-kap ta 'pin?"