电子科技大学 MEMS课件第一章总结

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电子科大微机电系统（MEMS）概论课件第一章.

电⼦科⼤微机电系统（MEMS）概论课件第⼀章.MEMS & Microsystems—Design andManufacture机械电⼦⼯程学院研究⽣专业课程教材刘晓明,朱钟淦著.《微机电系统设计与制造》国防⼯业出版社,2006参考书籍[美] 徐泰然著,王晓浩等译. MEMS和微系统-设计与制造. 机械⼯业出版社,2003[德]W.Menz著,王春海等译. 微系统技术. 化学⼯业出版社,2003[美]Michael Quirk & Julian Serda著,韩郑⽣等译.半导体制造技术. 电⼦⼯业出版社,2003课程安排课时——40 学时上课安排——第1周-第11周周⼆/ 7-8节,B 208周四/ 3-4节,B 201考试⽅式——闭卷考分⽐例——期末考试60%不设中期考试平时讨论、⼤作业与出勤40%授课内容ü微机电系统(MEMS概论(2 hoursüMEMS的理论基础知识(6 hours ü集成电路基本制造技术(8 hoursüMEMS的制造技术(6 hoursü微传感器(8 hoursü微执⾏器(6 hoursüMEMS的封装与检测(4 hours概论第⼀章微机电系统(MEMS 概论内容提要üMEMS 的基本概念,与宏观机电系统的对⽐特征üMEMS 技术的发展过程与⼤致技术现状üMEMS 典型产品的应⽤⼀、MEMS 的形成与发展1、MEMS 的形成基础机械电⼦学——机械学、电⼦学、计算机技术交叉MEMS ——机/电/磁/光/声/热/液/⽓/⽣/化等多学科交叉学科交叉的产物MEMS传热学⼒学电/磁学光学化学⽣物学量⼦⼒学声学流体⼀、MEMS的形成与发展1、MEMS的形成基础与机械电⼦学的关系基本组成相同不是简单的提升定⼦转⼦扭矩传递齿轮LIGA⼯艺⽣成的微马达MEMS系统框图MEMS的组成要素:微型传感器、微执⾏器、信号处理控制电路、通信系统、微电⼦电源2、MEMS的特点MEMS的定义America——它是由电⼦和机械元件组成的集成微器件、微系统,它是采⽤与集成电路(IC兼容的⼯艺制造的,可批量⽣产。

MEMS讲稿

-- American Heritage Dictionary, 4th ed., 2000
Definition of Technology （2）
Technology is a broad concept that deals with an animal species' usage and knowledge of tools and crafts, and how it affects an animal species' ability to control and adapt to its environment.
刘刚

第七章微机电系统简介第八章同步辐射光刻及LGA技术第九章生物芯片制备技术；
教学方法
授课方法：
教：以讲课为主，实验为辅，抛砖引玉。学：以课堂教材为线索，自行调研文献，扩展、深化认识。
考核方法：1.实验报告。
2.调研报告（书面总结，大会汇报），
教学
材：老师讲稿（ppt）。参考各种文献。时：40
definition of MEMS(2)
Micro Electro-Mechanical Systems (MEMS) is the technology of the very small, yet not within the realm of Molecular nanotechnology. /wiki/MEMS Micro Electrical Mechanical systems. Devices which use microfabrication methods to develop moving parts linked to electrical components for detection and actuation micro Micro Electro Mechanical System – A microscopic device with both electrical and mechanical functionality, which is manufactured in a batch process. ... .au/resources/glossary.htm Microelectromechanical systems are devices and machines fabricated using techniques generally used in microelectronics, often to integrate mechanical or hydraulic functions etc. with electrical functions. /~tg/publications/ecology/eolss/ node2.html②来自③课程目的（响应）

MEMS技术导论

应用
MEMS在工业、信息和通信、国防、航空航天、航海、医疗和物生工程、农业、环境和家庭服务等领域有着潜在的巨大应用前景。 MEMS的应用领域中领先的有：汽车、医疗和环境；
◆ Optical
MEMS ◆ RF MEMS ◆ Data Storage ◆ Bio. ◆ Power MEMS ◆ MEMS for Consumer Electronics ◆ MEMS In Space ◆ MEMS for Nano.
数字信号处理器
模拟信号处理器
执行器信息其它
感测量通讯/接口单元
控制量
光/电/磁
以微电子技术为基础，融合了硅微加工、LIGA技术和精密机械加工等多种微加工技术 •半导体加工工艺发展起来的硅表面加工和体加工的硅微细加工。 •八十年代中期以后利用X射线光刻、电铸、及注塑的LIGA（德文Lithograph Galvanformung und Abformug简写）技术诞生， •利用紫外光刻的准LIGA加工、微细电火花加工（EDM）、超声波加工、等离子体加工、激光加工、离子束加工、电子束加工、立体光刻成形等。MEMS的封装技术也很重要。传统的精密机械加工技术在制造微小型机械方面仍有很大潜力。
Courtesy: Sandia national laboratory
•2000年底/：MEMSSi宣布研制成功与标准 CMOS兼容的加速度计
• 系统研究阶段 • 20世纪90年代末，开始微型飞行器、微型卫星、微型机器人等研究。
目前MEMS器件市场应用
• • • • • • • 微喷嘴－－喷墨打印头加速度计－－汽车安全气囊传感器压力传感器微型控制阀微型磁强计生物芯片光开关

微机电系统MEMS的学习 ppt课件

先加工机械结构，再加工电路
几种重要的MEMS器件
微机电系统MEMS的学习
惯性MEMS器件
➢ 加速度计 ➢ 陀螺 ➢ 压力传感器
光学MEMS器件
➢ 微光开关 ➢ 微光学平台
微执行器
➢ 微喷 ➢ 微马达
生物MEMS器件其它
微机电系统MEMS的学习
加速度计
➢压阻式加速度计 ➢电容式加速度计 ➢压电式加速度计
微机电系统MEMS的学习
美国喷气推进实验室(JPL)展示的采用MEMS技术的电阻电热式微推进器样机(固体升华方式)。微推进器由推进剂出贮箱、微阀、微过滤器、微型喷口等组成，微型喷口利用MEMS技术中的体硅工艺制作。其性能目标为：比冲 50 ～ 75s ，推力 0.5mN，功率 <2W/mN，质量为几克，大小为1cm2。
微机电系统MEMS的学习
新概念的微型双组元火箭发动机结构图
组成: 由5到6片芯片叠在一起，内有混合燃烧室、喷口喷管、两个泵和两个阀以及冷却管道的多器件集成系统。用液态氧和乙醇作燃料
性能：能产生15N 的推力，推力重量比达 1500:1，是大火箭推进器的10~100倍，反映了微系统的潜力
微机电系统MEMS的学习三种加速度计的特性比较
技术指标阻抗
电负载影响尺寸
电容式高
非常大大
压电式高大小
压阻式低小
中等
温度范围线形度误差
直流响应交流响应有无阻尼
灵敏度冲击造成的零位漂移旋转或无需校准功能
电路复杂程度成本
交叉轴敏感度
非常宽
宽
中等
高
中等
低
有

电子科技大学MEMS课件第一章总结

电⼦科技⼤学MEMS课件第⼀章总结曾经有⼈问1996年化学Nobel奖获得者-Rice⼤学的Richard Smalley，如果重新开始，最希望从事什么领域的研究⼯作，他不假思索的提出⼀个预⾔性的概念：Lilliputian ⼯程."We're talking about the miniaturization of everything you can imagine," Smalley said. "Eventually, we will be designing tiny devices so that every atom is there for a particular reason.”1.1概念的提出碳纳⽶管研制，直径约为500nm，能够在电压驱动下转动。

电动机的旋转叶⽚是⼀⽚⾦叶，长度不到300nm，叶⽚安装在⼀根由多层碳纳⽶管做成的转轴上。

2003年世界⼗⼤科技进展:纳⽶电动机2004年世界⼗⼤科技进展:分⼦马达通过光或电的驱动，使分⼦围绕⼀个轴旋转，能够停⽌或暂停。

这⼀成果将使纳⽶级“分⼦机械”能够在⼀些较⼤机械⽆法应⽤的⼯业和外科⼿术中⼤显⾝⼿.2005年世界⼗⼤科技进展:找到控制单分⼦⾏动的⽅法利⽤特种显微镜仪器，让⼀个分⼦做出各种动作。

使⽤⾦属探针，刺激联苯分⼦的不同部位，还可以使其产⽣不同的电⼦反应。

2006年世界⼗⼤科技进展:最⼩发电机问世纳⽶发电机。

它可以收集机械能，⽐如⼈体运动、肌⾁收缩、⾎液流动等所产⽣的能量；震动能，⽐如声波和超声波产⽣的能量；流体能量，⽐如体液流动、⾎液流动和动脉收缩产⽣的能量，并将这些能量转化为电能提供给纳⽶器件。

这是⼀个结构特殊的分⼦，它也有四个“轮⼦”，当接收到电流时就向前“⾏驶”，不过，它“⾏驶”的距离要以纳⽶来计算这种分⼦“电动车”将来可⽤于许多微观领域，⽐如把微量药物送达⼈体所需要的地点。

不过研究⼈员表⽰，这还有很长路要⾛，因为本次实验是在零下200多摄⽒度的低温和⾼度真空环境中完成的，如何在常规环境下也能让分⼦“电动车”⼯作是⾸先要解决的问题。

电子科技大学半导体物理学课件——半导体中的电子状态

先修课程：
《统计物理》，《固体物理》；
后续课程：
《晶体管原理》, 《功率半导体器件》,《半导体器件物理》
1
半导体中电子的状态，能带
半导体中杂质和缺陷能级
载流子的统计分布
MIS结构
半导体性能
金属/半导体的接触
非平衡载流子
半导体的导电性
目录
第一章半导体中电子状态第二章半导体中杂质和缺陷能级第三章半导体中载流子的统计分布第四章半导体的导电性第五章非平衡载流子第七章金属和半导体的接触第八章半导体表面与MIS结构
半导体物理
电子科技大学微电子与固体电子学院
罗小蓉
课程任务
阐述半导体的主要性质和半导体物理的基础理论，掌握半导体的基本测量技术和基本原理，以适应后续专业课程的学习。
《半导体物理》是专业基础课和学位课，三大核心课程之一
课程任务
《半导体物理学》: 揭示半导体主要性质，探讨半导体在热平衡态和非平衡态下所发生的物理过程、规律以及相关应用，通过实验加深对半导体物理理论的理解，掌握半导体的测量技术和基本原理，以适应后续专业课程的学习和将来工作的需要。
教学计划和要求
1、理论教学(60学时) 每章完成课后作业，平时成绩评判标准之一
2、实验教学(8学时) 认真完成实验，写出实验报告，获得实验分。 3、课程设计(4学时)
教材：
《半导体物理学》(第7版)刘恩科等国防工业出版社
参考资料：
《半导体物理学》上册叶良修编；《半导体物理学》顾祖毅编；《Physics of Semiconductor Devices》施敏.
3、能带中电子的导电作用
2、绝缘体、半导体、导体能带示意图

第一章 MEMS 概论

Detail View of MEMS Mirror Edge prior to Final Polish of Mirror Surface
2012-03-22 42
微型镍鋅电池
微型太阳能电池阵列
2012-03-22 43
Section of High Performance MEMS Post Actuator.
特征尺寸: • 0.1-100nm: 纳米(nano)技术。 • 100nm-1mm: MEMS。 • >1mm: 宏观。如果一个器件被称为MEMS器件，则该器件不论是 x、y，还是z方向，至少要有一个部件具有 0.1um~1mm范围内的特征尺寸。
2012-03-22 19
2012-03-22
第一讲 MEMS/NMES概论
MEMS 技术
秦玉香 qinyuxiang@
课程主要内容：
第一章第二章第三章第四章第五章第六章

MEMS 概论 MEMS 材料 MEMS工艺技术 MEMS微执行器 MEMS微传感器纳米技术与纳米加工
第一章 MEMS概论
2012-03-22
3
1.1 MEMS的基本概念及其特点

目前，国外已经研发出的MEMS微机械结构部件有阀门、弹簧、喷嘴、齿轮，连接器、散热器、硅静电电机，马达及各种传感器如加速度计、惯性测量组合等等，其中硅微压力传感器、微加速度计、陀螺、和微阀等已成为商品，具有和传统产品竞争的能力。 MEMS被认为是微电子技术的又一次革命， MEMS技术的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起，使之成为真2-03-22
9
信息处理单元
MEMS及相关领域

MEMS技术是多学科交叉的新兴领域，融合微电子与精密机械加工技术，利用三维加工技术制造微米或纳米尺度的零件、部件或集光机电于一体，完成一定功能的复杂微细系统，是实现“片上系统”的发展方向。

MEMS驱动技术PPT课件

阳极键合
高温、表面光滑
-
4
外加偏置电压
-
5
MEMS的组成
MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等组成的一体化的微型器件系统。现在包括微小机械系统、微小流体系统、化学和生物系统、热学系统、电子和磁学系统、光学系统等。
-
6
Two main actuation principle
-
8
电容式加速度传感器
-
9
静电梳
-
10
Curved electrodes
-
11
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12
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14
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ห้องสมุดไป่ตู้
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MEMS光开关
与传统的波导调制型光开关相比，MEMS 光开关具有耦合损耗小、串音干扰低、与工作的波长和偏振态无关，以及不受通信中所采用的数据格式的限制。
-
18
-
-
2
加工技术
3.表面微机械加工技术这种技术一般是用光刻等手段使得硅片表面的淀积或生长而成的多层薄膜分别具有一定的图形，然后去除某些不需要的薄膜层。
4.LIGA技术和准LIGA技术 LIGA技术需要同步光源使其难以推广，准 LIGA技术分辨率不如LIGA技术高，但也达到微米级。而且用准LIGA技术形成三维复杂结构更方便。
MEMS及其驱动技术
-
1
MEMS加工技术
1.各向异性化学和电化学腐蚀各向异性腐蚀过程中的最终结构尺寸由腐蚀速率和腐蚀时间决定，这样得到的尺寸误差较大，现在主要有浓硼自停止和电化学腐蚀技术。
2.固相键合技术他是将两块相似或不相似的固态材料键合在一起，且键合过程材料始终处于固相状态的方法。

《MEMS技术及其应用》课件

MEMS技术及其应用
欢迎来到《MEMS技术及其应用》PPT课件，我们将介绍MEMS技术的基本原理和应用领域，以及其未来发展趋势。
什么是MEMS技术
MEMS技术是微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的简称。它是一种将微尺寸机械系统、电子元器件和集成电路技术结合在一起的技术。 MEMS技术的发展历程经历了多年的研究和创新，目前已在许多领域得到广泛应用。 MEMS技术主要应用于传感器、执行器、生物医学、无线通信等领域，为现代科技带来了巨大的进步。
MEMS执行器的应用
MEMS执行器是一种能够通过控制电信号产生机械运动的微小器件，具有高精度和高响应速度的特点。
MEMS执行器在光学、声学、微流控等领域发挥着重要作用，例如光学开关、喷墨打印头和微型马达等。
MEMS执行器的典型应用还包括振动马达、微型阀门和微钳等，为各种微机电系统提供动力和控制。
MEMS感器的应用
MEMS传感器是一种能够转换感知参数为电信号的微小器件，具有体积小、功耗低和高灵敏度的特点。
MEMS传感器广泛应用于汽车、智能手机、医疗设备等领域，为实时监测、精确测量和智能控制提供了关键支持。
典型的MEMS传感器应用包括加速度计、陀螺仪、压力传感器等，在自动驾驶、健康监测等方面具有重要作用。
MEMS技术未来发展趋势
MEMS技术未来的发展方向包括更小尺寸、更低功耗、更高性能、更多功能的微型器件和系统。
MEMS技术在人工智能、物联网、无人驾驶等领域具有极大的应用前景，将为社会带来更多便利和创新。
随着MEMS技术的进一步发展，我们可以期待更多智能、高效和可靠的微型设备的出现。
MEMS技术的基本原理
MEMS技术利用微纳加工艺制造微小的机械结构，并将其与电子元器件集成在一起，形成复杂的功能器件。

电子科大模电复习课件

2 互补推挽乙类功
1. 电路工作原理
当输入信号处于正半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管工作。有电流通过负载RL，按图中方向由上到下，与假设正方向相同。当输入信号为负半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时PNP型三极管工作。有电流通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相反。于是两个三极管一个正半周，一个负半周轮流导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形。 ie1
D 与 S 有的型号可倒置使用载流子多子扩散少子漂移输入量电流输入控制多子漂移电压输入
电流控制电流源 CCCS(β ) 电压控制电流源 VCCS(gm)
双极型和场效应型三极管的比较(续)
双极型三极管噪声较大
场效应管较小较小，有零温度系数点
温度特性受温度影响较大
输入电阻几十欧姆——几千欧姆几兆欧姆以上静电影响不受静电影响集成工艺不易大规模集成易受静电影响适宜大、超大规模集成
负载
us

Rs
信号源
A
放大电路直流电源
RL
3.2
BJT偏置电路
（直流通路：提供合适的静态工作点Q 点，保证BJT发射结正偏，集电结反偏，放大信号始终处在放大工作区，避免出现截止及饱和失真。介绍固定基流电路，基极分压射极偏置电路）
第三章晶体管放大电路基础(全书重点）
3.3 放大电路的技术指标及基本放大电路
电路形式：各种恒流源组成。
.差动放大器的输入输出方式
差动放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双入双出）(已讲) 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出）主要讨论的问题有：差模电压放大倍数共模电压放大倍数差模输入电阻、输出电阻分析方法----半电路分析法; (重点)

第一章微机电系统(MEMS)概论

Strictly Confidential -Do Not Distribute –Copyright 2011Xiangliang Jin Ph.Dxiangliangjin@ & jinxl@Micro -/Optical -Electronics and System on A ChipChances, Challenges and ApplicationsMicro-Electro-Mechanical-System(MEMS)2Strictly Confidential -Do Not Distribute –Copyright 2011第一章微机电系统（MEMS ）概论内容提要9MEMS 的基本概念，与宏观机电系统的对比特征9MEMS 技术的发展过程与大致技术现状9MEMS 典型产品的应用3Strictly Confidential -Do Not Distribute –Copyright 2011本章学习要求•理解MEMS 的基本概念，明确其与宏观机电系统的对比特征。

•了解MEMS 技术的发展过程与大致技术现状。

•了解MEMS 在军事、汽车、医学等重要领域中的应用，特别是一些典型产品。

特点：1、学科交叉（力学、机械、电学、光学、电磁学、生物、化学等学科）2、微型化、集成化和智能化；3、低成本批量化；4、应用广泛（军民两用）5、高新技术。

微机电系统的相关术语：MEMS(Microelectromechanical Systems)（美国）Micro Machine （日本）Micro System Technology （欧洲）5Strictly Confidential -Do Not Distribute –Copyright 2011微机电系统的组成微机械电子系统(微机电系统)的组成：一般可定义为由微米和纳米加工技术制作而成的，融机、电、光、磁以及其他相关技术群为一体的，可以活动和控制的微工程系统。

MEMS传感器技术 ppt课件

几种常见的MEMS传感器
微机械位移控制器
微机械位移控制器的主要应用是计算机硬盘的磁头定位系统, 硬盘的磁道密度很快将达到0. 25μm/ 道,此时对应的移动定位精度是0. 025μm ,这时解决磁头移动控制的办法是在现有位置控制系统上附加一个微机械次级控制系统。
MEMS的基本介绍
MEMS(微机电系统)，同时也是一门技术，是在一个硅基板上，微米范围内集成了微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统的高新技术。
MEMS的基本介绍
MEMS又是一种产业，采用ME空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、农业、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
MEMS的基本分类
MEMS一般可以以其核心元件分为两类：传感型MEMS、致动型MEMS。
传感型MEMS
能量供给
输入信号
微传感元件
传输单元
输出信号
致动型MEMS
能量供给
输出动作
微致动元件
传输单元
几种常见的MEMS传感器
微压力传感器
微机械压力传感器是最早开始研制的微机械产品,也是微机械技术中最成熟、最早开始产业化的产品。从信号检测方式来看, 微压力传感器可分为压阻式和电容式两类, 分别以体微机械加工技术和牺牲层技术为主制造;从敏感膜结构来看,微压力传感器可分为圆形、方形、矩形、 E 形等多种结构。
MEMS的加工方法
微机械加工方法LIGA 微机械加工方法LIGA以德国为代表,LIGA~IY法是指采用同步x射线深层光刻、注塑复制和微电铸制模等主要工艺步骤组成的一种综合性微机械加工技术。LIGA技术首先采用同步X射线光刻技术光刻出所要生产的图形，然后采用电铸的方法加工出与光刻图形相反的金属模具撮后采用微塑注来制备微机械结构。

半导体基础知识电子科技大学

控制的电流源iC 。
蔡竟业 jycai@
四、温度对晶体管特性的影响
T (℃) ICEO

uBE不变时iB ，即iB不变时uBE
蔡竟业 jycai@
五、主要参数
•
直流参数：
、、ICBO、 ICEO
IC
IE
iC iE 1
jycaiuestceducn清华大学华成英hchyatsinghuaeducn四pn结的电容效应势垒电容pn结外加电压变化时空间电荷区的宽度将发生变化有电荷的积累和释放的过程与电容的充放电相同其等效电容称为势垒电容c扩散电容pn结外加的正向电压变化时在扩散路程中载流子的浓度及其梯度均有变化也有电荷的积累和释放的过程其等效电容称为扩散电容c结电容
蔡竟业 jycai@
3、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。外加电场时，带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电，且运动方向相反。由于载流子数目很少，故本征半导体导电性很差。
温度升高，热运动加剧，载流子浓度增大，导电性增强。
热力学温度0K时不导电。
两种载流子
无杂质稳定的结构
蔡竟业 jycai@
2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动，具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚
而成为自由电子
自由电子的游离使共价键中留有一个空位置，称为空穴
自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。动态平衡一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高，热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对的浓度加大。
根据电流方程，rd

uD iD

UT ID
小信号作用
Q点越高，rd越小。

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曾经有人问1996年化学Nobel奖获得者-Rice大学的Richard Smalley，如果重新开始，最希望从事什么领域的研究工作，他不假思索的提出一个预言性的概念：Lilliputian 工程.
"We're talking about the miniaturization of everything you can imagine," Smalley said. "Eventually, we will be designing tiny devices so that every atom is there for a particular reason.”
1.1概念的提出
碳纳米管研制，直径约为500nm，能够在电压驱动下转动。

电动机的旋转叶片是一片金叶，长度不到300nm，叶片安装在一根由多层碳纳米管做成的转轴上。

2003年世界十大科技进展:纳米电动机
2004年世界十大科技进展:分子马达通过光或电的驱动，使分子围绕一个轴旋转，能够停止或暂停。

这一成果将使纳米级“分子机械”能够在一些较大机械无法应用的工业和外科手术中大显身手.2005年世界十大科技进展:找到控制单分子行动的方法利用特种显微镜仪器，让一个分子做出各种动作。

使用金属探针，刺激联苯分子的不同部位，还可以使其产生不同的电子反应。

2006年世界十大科技进展:最小发电机问世
纳米发电机。

它可以收集机械
能，比如人体运动、肌肉收缩、血
液流动等所产生的能量；震动能，
比如声波和超声波产生的能量；流
体能量，比如体液流动、血液流动
和动脉收缩产生的能量，并将这些
能量转化为电能提供给纳米器件。

这是一个结构特殊的分子，它也有四个“轮子”，当接收到电流时就向前“行驶”，不过，它“行驶”的距离要以纳米来计算
这种分子“电动车”将来可用于许多微观领域，比如把微量药物送达人体所需要的地点。

不过研究人员表示，这还有很长路要走，因为本次实验是在零下200多摄氏度的低温和高度真空环境中完成的，如何在常规环境下也能让分子“电动车”工作是首先要解决的问题。

了具有放大作用的晶体管
（3）微电子的发展
•1962年Wanlass、C. T. Sah——CMOS技术
•1967年Kahng、S. Sze ——非挥发存储器
•1968年Dennard——单晶体管DRAM
•1971年Intel公司微处理器——计算机的心脏
第一个CPU：4004Pentium III CPU芯片
2009年,IBM的科学家首次拍摄
了单个并五苯分子结构的照
片，并五苯分子结构呈矩形，
是一种有机化合物，由22个碳
原子和14个氢原子组成，并五
苯碳环之间的间隙非常狭小，
只有0.14纳米，除了要用到最
为先进的原子力显微镜，对单
个分子观测拍照还必须在零下
268摄氏度的真空环境中进行。

型静电马达成功, MEMS进入新纪元
MEMS的主要特点
器件微型化、集成化、尺寸达到纳米量级
功能多样化、智能化：可将硅基光电传感器、力学传感器、温度传感器、信号处理集成，提高信噪比、灵敏度、响应速度、提高智能化程度
TI的数字光学处理器DLP 蚂蚁腿上的微齿轮微型车床
硅微马达器硅微惯性传感器
光开关微电源
微型机器人
微型卫星
美国提出的硅固态卫星的概念图，这个卫星除了蓄
清华一号
电池外，全由硅片构成，直径仅15cm
电子昆虫的飞行
电子昆虫
电子昆虫传
回的图片
机器鸟装备了小型电子装备军队在危险地区执行任务
Electrode pattern made on a 1mm diameter Si ball, Esashi,2001
Nano-heater probe array (32×32)
(D.W.Lee et.al., J. of Microelectromechanical Systems, 11, 3 (2002), 215-219)
微加工的现状与发展趋势
微加工的现状
用于压力传感器进行歧
燃料泵压力和燃料喷射
汽车发动机和动力
系统的传感器
（3）未来细分市场
•微流体器件(生物MEMS, 化学传感器, 微喷嘴…) 将在未来MEMS市场中占据主导地位•RF MEMS(µ-通讯) 将获得大的发展
Peking University
Jiaotong University。