3 中央水利电力研究站,印度浦那 摘要:微机电系统 (MEMS) 已成为一项突破性技术,广泛应用于从消费电子产品到医疗保健和商业等各个行业。本研究重点介绍了基本概念、操作原理和多种 MEMS 应用。MEMS 技术结合了小型机械和电气部件,可创建微米或纳米级的设备。MEMS 设备以其感知、控制和改变微小物理过程的能力而著称。它们将微电子技术与微加工方法相结合,构建了重量轻、节能且价格合理的复杂系统。MEMS 非常重要,因为它们可以解决许多不同领域的难题。MEMS 加速度计、陀螺仪和压力传感器彻底改变了我们与消费电子产品互动的方式,使手势识别、图像稳定和精确导航等功能成为可能。由于基于 MEMS 的传感器和执行器,在医疗保健领域,用于监测生命体征、药物输送系统和微创手术器械的可穿戴设备的出现已成为可能,从而改善了患者护理和治疗效果。在汽车领域,MEMS 对于安全功能的实现也至关重要,包括安全气囊展开、轮胎压力监测和车辆稳定性控制。MEMS 技术还对能量收集系统、电信、航空应用和环境监测产生了重大影响。温度、压力、湿度、气体浓度和加速度是 MEMS 传感器用于测量和调节的因素之一。这些应用对提高生产率、降低成本和提高整体性能具有重大影响。然而,MEMS 技术的发展并非没有困难。技术挑战包括材料选择、设备集成和制造方法。其他持续存在的问题包括保证可靠性、耐用性和在大规模生产过程中保持高产量。索引术语 - MEMS、制造、监测、设备、蚀刻。
Niels Quack 副教授 航空机械与机电一体化工程学院微系统与纳米系统 悉尼大学 电子邮件:niels.quack@sydney.edu.au 摘要:光子集成电路利用单个芯片上大量光学元件的紧密集成。随着技术的成熟,大规模集成有望释放可编程集成光学、光子加速器、神经形态计算或量子光子集成电路等新兴概念的潜力。这种多功能光子集成电路从可扩展的单个相位和幅度控制单元数量中受益匪浅,此外还有用于光谱滤波、光电检测、高速调制、低损耗光学路由和耦合以及电气路由和接口的高性能组件。在光子集成电路的材料平台中,硅脱颖而出,因为它可以利用微电子行业的优化生态系统和高性能。在光子信号控制的物理效应中,纳米力学脱颖而出,因为它具有低光损耗、低功耗、紧凑的体积和同时在宽光谱范围内运行的特点。然而,虽然微机电系统 (MEMS) 通常用于消费电子产品,但它们在光子学中的大规模集成迄今为止仍被证明具有挑战性。在本次演讲中,我将概述在将硅光子 MEMS 扩展到大型电路方面取得的最新成就。我将总结基于 IMEC 先进的标准化硅光子 iSiPP50G 平台的 MEMS 集成,该平台是我们在欧洲 H2020 项目 morphic 中开发的。我们的晶圆级技术平台包括通过后处理实现的 MEMS 发布、通过晶圆键合实现的晶圆级密封以及通过倒装芯片键合和光纤连接实现的电气和光学接口。我将介绍使用 MEMS 可调环形谐振器的 MEMS 可调耦合器、开关、移相器和光谱控制的实验结果,并概述我们如何通过集成纳米机电压电执行器进一步扩展可编程光子学。我们的设备工作时驱动电压通常低于 30V,占用面积小于 100 x 100 μm2,插入损耗低至 < 0.3 dB,每台设备的电耗低至 1 nW,响应时间为 μs。我们在标准硅光子学中同时进行了低损耗、紧凑占用面积、宽带响应、低功耗和快速 MEMS 的里程碑式实验演示,使我们的技术特别适合需要超大规模光子集成的新兴应用,例如光子学计算或可编程光子学。
摘要。在 21 世纪,无论有望推动生物传感器发展的技术如何,生物传感器都受到了前所未有的广泛关注。随着最近 COVID-19 疫情的爆发,人们对恢复全球健康和福祉的关注和努力正在以前所未有的速度增长。开发精确、快速、即时护理、可靠、易于处理/复制且低成本的诊断工具的需求不断上升。生物传感器是手持式医疗包、工具、产品和/或仪器的主要元素。它们具有非常广泛的应用范围,例如附近的环境检查、检测疾病的发生、食品质量、药物发现、药物剂量控制等等。本章解释了纳米/微机电系统 (N/MEMS) 如何使技术朝着可持续、可扩展、超小型化、易于使用、节能和集成的生物/化学传感系统发展。本研究深入了解了 N/MEMS 传感器和集成系统在检测和测量生物和/或化学分析物浓度方面的基础知识、最新进展和潜在最终应用。本文解释了传导原理、材料、包括读出技术在内的高效设计以及传感器性能。随后讨论了 N/MEMS 生物传感器如何继续发展。本文还讨论了挑战和可能的机会。
摘要:环形谐振器是硅光子学中滤波器、光延迟线或传感器的重要元件。然而,目前工厂中还没有低功耗的可重构环形谐振器。我们展示了一种使用低功耗微机电 (MEMS) 驱动独立调节往返相位和耦合的加/减环形谐振器。在波长为 1540 nm 且最大电压为 40 V 的情况下,移相器提供 0.15 nm 的谐振波长调谐,而可调耦合器可以将直通端口处的光学谐振消光比从 0 调节到 30 dB。光学谐振显示出 29 000 的被动品质因数,通过驱动可以增加到近 50 000。MEMS 环在晶圆级上单独真空密封,能够可靠且长期地保护免受环境影响。我们循环机械致动器超过 4 × 10 9
EMCORE的DSP-1750和DSP-1760将FOG技术提高到新的性能水平,并使用世界上最小的精密雾,易于整合的外壳或无需用于OEM应用程序的配置。导航级DSP-1760雾包括EMCORE的突破性光子集成芯片(PIC)技术,可提高可靠性和可重复性,并提供1、2或3轴配置的多功能性。单轴和双轴配置都可以使用DSP-1750陀螺仪。这些陀螺仪是具有高带宽和极低噪声性能的各种商业和防御应用的理想选择。
摘要 在可穿戴植入物领域,CMOS-MEMS 谐振器在传感应用中的使用因其小型化能力而发生了革命性的变化。它们被用作射频范围内振荡器电路中的频率决定元件。感测信号通过集成在结构本身中的前端 TIA 进行放大。由于功耗低,它还提高了所用设备的耐用性。片上 TIA 集成以及 CMOS-MEMS 结构可提供紧凑的电路,还有助于放大传感器电极感测到的弱信号。LDC 的使用有助于将模拟信号转换为数字信号。由于涉及微加工技术,这些 MEMS 结构被用于各种应用,包括医疗保健中的传感器、用于定时的振荡器、用于频率选择的滤波器等。这篇综述对 CMOS-MEMS 谐振器中使用的各种 TIA 拓扑进行了深入了解。它还包括对各种研究工作的比较分析,从而深入了解未来的发展。关键词 1 CMOS-MEMS、前端 TIA、传感器、LDC、放大器、增益带宽
在过去的二十年中,已经出现了几种微机械传感器。其中,压力传感器占据了近 60% 的市场。图 1.10 (a) 显示了压阻式压力传感器芯片的示意等距剖面图。在这里,我们可以看到集成在微机械硅膜片上的四个压敏电阻(压电电阻)。微机械加速度计是另一种受到航空航天、汽车和生物医学行业广泛关注的设备。图 1.10 (b) 显示了这种设备的示意横截面图。地震质量响应加速度并偏转,从而导致质量和固定电极之间的电容发生变化。电容的变化是位移的量度,而位移又取决于加速度。
DOWSIL™ ME-1190 粘合剂 透明 可喷射分配;高模量 3,500 370 D 59 7.4 130°C/1 小时 喷射 DOWSIL™ ME-1180 粘合剂 透明 可喷射分配;良好的应力消除效果 5,600 23.4 A 81 5.5 130°C/1 小时 分配;喷射 DOWSIL™ ME-1070 粘合剂 黑色 高触变性;高粘合强度 37,000 12.2 A 74 11.0 150°C/0.5 小时 印刷;分配 DOWSIL™ 7920-LV 芯片粘接粘合剂 可喷射分配;高粘合强度 22,000 7.2 A 68 9.0 150°C/1 小时 分配;喷射