MEMS技术发展大事记

MEMS技术被誉为21世纪具有革命性的高新技术,也被称为颠覆性技术之一。

  MEMS技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路发展起来的一门新技术,经过几代科学家的努力,MEMS如今在不同的行业和不同的领域相继规模化生产,展现了微机电系统及其微系统的巨大应用前景。

  MEMS技术被誉为21世纪具有革命性的高新技术,也被称为颠覆性技术之一。其诞生和发展是“需求牵引”和“技术推动”的综合结果,更是一部恢宏壮阔的技术演变史,蕴涵了历代科技先驱们的智慧结晶。于是,传感器专家网整理了MEMS技术发展史上的关键时刻。

  1947年,美国贝尔实验室发明点接触式双极性晶体管,现代半导体产业自此诞生,信息时代就此开启。晶体管可以说是20世纪最重要的发明,距今已经有70多年了。


  1954年,C.S史密斯发现了硅锗的压阻效应(当受到应力作用时电阻率发生变化.这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”)。许多MEMS压力传感器利用了这一特性,此后,压力传感器开始商业化。

  1958年9月12日,Jack Kilby紧张地将十伏电压接在了输入端,再将一个示波器连在了输出端,接通的一刹那,示波器上出现了频率为1.2兆赫兹,振幅为0.2伏的震荡波形。现代电子工业的第一个用单一材料制成的集成电路诞生了。一周后,Jack Kilby用同样的方法成功地做出了一个触发电路。JackKilby的实验告诉人们,将各种电子器件集成在一个晶片上是可行的,世界从此进入了集成电路时代。


  1959年,美国物理学家理查·费曼发表名为《底部有足够的空间》的演讲,他对纳米技术提出了预言,且极大地推动了微纳技术(NEMS)的研究。

  1962年,微小器件的先驱——第一个硅微压力传感器问世,开创了MEMS技术的先河。它的特征是用硅膜、压敏电阻和体硅腐蚀。它是MEMS微传感器的起始点,同时也是MEMS体加工(bulkmicromachining)的起始点。

  1967年,美国西屋研究实验室Nathanson等人报道了硅谐振栅晶体管。它的特征是用静电激励起栅振动,它是MEMS执行器的起始点。

  1968年,硅谐振栅晶体管(RGT)获得专利,这是最早的微静电执行器,也是最早的表面微加工技术。

  1971年,英特尔公司的费金工程师制造出了世界上第一只商品化的CPU微处理器:Intel 4004,它被称为“超大规模集成电路”,开创了微型计算机的新时代。


  1978年,美国IBM的Bassous等人报道了硅微喷嘴。它是MEMS微结构的起点。

  1979年,惠普公司发明了世界第一个MEMS喷墨打印头,MEMS技术开始用于制造喷嘴。

  1982年,X光LIGA光刻技术被公布,可开发高深宽比,高精度的2D、3D微结构件及微系统。

  1986年,基于MEMS的原子力显微镜(AFM)技术诞生,极大地促进了表面微纳技术的发展。

  1987~1988年间,一系列关于微机械和微动力学的技术会议召开,MEMS一词在这些会议中被广泛采纳并逐渐成为一个世界性的学术用语。1987年美国伯克利加州大学发明了微马达,引起国际学术界的轰动,人们看到了电路与执行部件集成制作的可能性。1988年美国的一批著名科学家提出“小机器、大机遇”,并呼吁美国重视这一重大领域的开发。

  1992年,MEMS光栅光调制器问世,广泛应用于显示技术,图像印刷,平板印刷和光通讯中。

  1993年,多用户共享MEMS工艺(MUMPS)出现,人们开始研究MEMS的标准工艺。同时,美国ADI公司采用MEMS技术成功实现微型加速度计的商品化,大批量应用于汽车防撞气囊,标志着MEMS技术产业化的开端。

  1994年,博世发明硅高深宽比加工的深度反应离子刻蚀工艺(DRIE),成为了MEMS的主流工艺。此后,MEMS技术发展迅速,特别是围绕深槽刻蚀技术发展出多种新型加工工艺。

  2000年,MEMS高速发展,光学、声学、生物等领域出现了形形色色的微器件,MEMS光学传感器爆发。

  此后,MEMS工艺不断取得进展,商业化浪潮也越发汹涌~

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