摘要 - 薄膜压电微机械超声传感器(PMUTS)是一个越来越相关且经过充分研究的领域,随着技术的继续成熟,它们的生物医学重要性一直在增长。本评论论文简要地讨论了他们在生物医学使用中的历史,简单地说明了他们的原理,并阐明了这些设备的材料选择。主要是讨论了PMUT在生物医学行业中的重要应用,并展示了在每个应用程序中取得的最新进展。涵盖的生物医学应用包括超声检查,例如超声成像,超声疗法和流体感应的常见历史用途,但还具有新的和即将到来的应用,例如药物输送,光声成像,热声学成像,生物透镜和内置通信。通过在不同应用程序中包括设备比较图表,该评论旨在通过为最近的研究工作提供基准来帮助与PMUTS合作的MEMS设计师。此外,它还讨论了生物医学领域的PMUT所面临的当前挑战,当前的,可能的未来研究趋势以及PMUT开发领域的机会,以及分享作者在整个技术状态下的意见和预测。该评论的目的是对这些主题进行全面介绍,而不会深入研究现有文献。
MEMS 技术已广泛应用于消费电子、汽车工业、航空航天和生物医疗设备等众多领域。在消费电子领域,MEMS 传感器(如加速度计和陀螺仪)用于智能手机和平板电脑的方向感测和运动跟踪。在汽车工业中,MEMS 传感器用于安全气囊系统、轮胎压力监测系统和电子稳定控制系统等,以提高安全性和性能。在航空航天工业中,MEMS 传感器用于导航系统、惯性测量单元和振动监测系统,以提高飞机的性能和可靠性。
Semitron® CNT 聚甲醛 POM-C 是一种挤压碳纳米管填充等级,专为需要精确表面电阻率范围的电子夹具应用而开发,同时与传统 POM ESd 产品相比,尺寸稳定性更高。除了这些特性外,Semitron® CNT POM-C 还具有出色的刚度和强度,同时保持极低的吸湿率,24 小时内吸湿率为 0.25%,饱和时吸湿率为 0.75%。此外,这种等级尤其适用于整个半导体和电子行业,如集成芯片测试夹具、测试插座、PCB 测试夹具以及基本电子组装夹具应用。水分弯曲
驱动微型和纳米力学结构以共振和观察其在物理世界中的共鸣运动,导致了物理,科学,化学,生物学和工程学以及设备商业化的许多基本发现。将机械结构从微米缩小到纳米尺寸,使谐振运动能够探测材料特性和各种动力学现象。材料科学和纳米造型的最新进展导致成功证明了超高频率运行(GHz范围)和超高质量因子(100亿)微机械谐振器(MMRS)。这些结构的共振运动已被用作一种必不可少的工具,可以在原子质量单位的分辨率下称重生物学和化学物种,感觉像Zepto-Newton一样小,并检测许多其他物理参数。在这里,提供了关于谐振传感转导的系统观点,基本的物理学以及使用微/纳米机电系统(MEMS/NEMS)技术实现的感测结构。还描述了纳米材料和结构的作用,纳米制作和理性设计在MMR的共振频率和质量因子上对高性能感测的作用。本文讨论了用于材料表征以及生物,化学和物理感测的MMR发展的最新进展。最后,本文讨论了具有高质量因子量子传感的谐振传感器的挑战和观点,以及用于量子传感的高质量因素,以及用于经典感应应用的超高灵敏度和分辨率。
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。
1 Fraunhofer Cluster of Excellence Programmable Materials, 79108 Freiburg im Breisgau, Germany 2 Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM, 79108 Freiburg im Breisgau, Germany 3 Lightweight Systems, Saarland University, 66123 Saarbrucken, Germany 4 Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS, 91058德国Erlangen 5 Fraunhofer机床和成立技术IWU研究所,德累斯顿,德累斯顿,6弗劳恩霍夫非造成的测试研究所IZFP IZFP,66123,德国萨尔布鲁肯,德国 *通信 *通信:); sarah。fincher@izfp.fraunhofer.de(s.c.l.f.)†当前地址:Deggendorf理工学院应用计算机科学学院,德国Deggendorf 94469。‡当前地址:复杂材料研究所,莱布尼兹·伊夫·德累斯顿(Leibniz ifw Dresden),德国德累斯顿(Dresden),德国。
本出版物中包含的所有声明、技术信息和建议均根据我们的最佳知识和信念提供,并且通常基于被认为是可靠的实践经验的测试。但请读者注意,三菱化学先进材料不保证该信息的准确性或完整性,并且客户有责任评估三菱化学先进材料产品是否适合特定应用。
学术行为和支持系统声明 学术行为 剽窃——将他人的观点当作自己的观点,无论是逐字逐句还是用自己的话重述——都是严重的学术违规行为,后果严重。请熟悉 SCampus 第 11 节“违反大学标准的行为”中关于剽窃的讨论 https://scampus.usc.edu/1100-behavior-violating-university-standards-and-appropriate-sanctions/。其他形式的学术不诚实行为同样不可接受。有关 SCampus 和大学关于科学不端行为的政策的更多信息,请参阅 http://policy.usc.edu/scientific-misconduct/。大学不容忍歧视、性侵犯和骚扰。我们鼓励您向公平与多元化办公室 http://equity.usc.edu/ 或公共安全部 http://capsnet.usc.edu/department/department-public-safety/online-forms/contact-us 报告任何事件。这对于整个 USC 社区的安全非常重要。大学社区的其他成员(例如朋友、同学、顾问或教职员工)可以帮助发起报告,也可以代表其他人发起报告。妇女和男子中心 http://www.usc.edu/student-affairs/cwm/ 提供 24/7 保密支持,性侵犯资源中心网页 sarc@usc.edu 介绍了报告选项和其他资源。支持系统 USC 的许多学院为需要学术写作帮助的学生提供支持。请咨询您的顾问或项目工作人员以了解更多信息。母语不是英语的学生应咨询美国语言学院 http://dornsife.usc.edu/ali,该学院专门为国际研究生提供课程和讲习班。残疾人服务和项目办公室 http://sait.usc.edu/academicsupport/centerprograms/dsp/home_index.html 为残疾学生提供认证并帮助安排相关住宿。如果官方宣布的紧急情况导致无法前往校园,南加州大学紧急信息 http://emergency.usc.edu/ 将提供安全和其他更新,包括如何通过黑板、电话会议和其他技术继续教学。
摘要 光子分插滤波器是光纤通信系统中实现波分复用 (WDM) 的关键组件。光子集成领域的最新进展表明,将光子分插滤波器与高性能光子构建块集成在芯片上,可以构建用于 WDM 的紧凑而复杂的光子集成电路。通常,实现基于带有集成加热器或基于自由载流子色散的调制器的微环谐振器来调整滤波器波长。然而,加热器的功耗很高,而自由载流子会导致光吸收损耗,限制了向超大规模电路的可扩展性。我们展示了基于垂直可移动 MEMS 驱动环形谐振器的紧凑型分插滤波器的设计、仿真、制造和实验特性。MEMS 驱动的分插滤波器在 IMEC 的 iSiPP50G 硅光子平台中实现,并使用短后处理流程在晶圆级兼容工艺中安全释放悬浮的 MEMS 结构。该滤波器在 1557.1 nm 处表现出约 1 nm (124.37 GHz) 的直通端口线宽,并且在 27 V 的驱动电压下保持 20 dB 的端口消光和 > 50 dB 的端口隔离。低功耗和紧凑尺寸的结合证明了其适用于光子电路中的超大规模集成。© 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 International 许可证出版。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。[DOI:10.1117/1.JOM.2.4.044001]
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。