频率的悬臂梁结构。1970年美国Kuliet公司展示了第一款硅基加速度计。1982年德国提出一种以高深宽比结构为特色的L工GA工艺用于制造微齿轮等卫星机械部件。1987年MEMS作为一个正式的名字在美国诞生。2000年至今MEMS高速发展在声学MEMS、光学MEMS、生物眼Ms和能源眼Ms等需要领域出现了形形色色的微器件。
12MMES技术发展的浪潮
第一轮始于20世纪70年代末80年代初。1987年美国加州大学发明了基于表面牺牲层技术的微马达引起国际学术界的轰动MEMS进入新纪元。这一时期眼Ms产品主要为微型压力传感器。
第二轮出现于20世纪90年代主要围绕CP和信息技术的兴起。11993年美国AD公司将微型加速度计商品化并大批量应用于汽车防撞气囊2同年美国IT公司的数字微镜装置研制成功从此彻底改变投影仪等视频装置的成像方式3该时期出现的深度反应粒子刻蚀DRIE技术以及围绕该技术发展的多种新型加工工艺极大地推动了MEMS技术的发展。
第三轮出现在20世纪末21世纪初。2002年ADI的MEMS器件销售额超过1亿美元但绝大部分仍来自汽车领域的安全气囊、导航、汽车报警和车辆动态控制系统等。
第四轮出现在2006年以后。1MEMS在汽车方面的应用继续推动市场但其增长的真正驱动力转向手机、游戏系统和体育应用方面的消费品市场22006年随着任天堂和索尼PS3等新一代游戏机开始采用MEMS加速度计MEMS产业终于打破了过去10多年来依赖汽车应用的宿命。
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fMEMS传感器综述
第二章MEMS传感器分类及典型应用MEMS传感器的门类品种繁多分类方法也很多。按其工作原理可分为物理型、化学型和生物型三类1。按照被测的量又可分为加速度、角速度、压力、位移、流量、电量、磁场、红外、温度、气体成分、湿度、pH值、离子浓度、生物浓度及触觉等类型的传感器。综合两种分类方法的分类体系如图1所示1。
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11MEMS加速度计
MEMS加速度计顾名思义是用来测量物体加速度的仪器MEMS加速度计即微型加速度计同传统加速度计相比其具有体积更小、质量更小的特点。根据测量原理可分为压阻式微加速度计、电容式微加速度计、压电式微加速度计。
111压阻式微加速度计压阻效应在一块半导体的某一轴向施加一定的应力时其电阻率产生变化的现象。工作原理当外界有加速度输入时由理论力学原理得知质量块会受到一个惯性力的作用悬臂梁在此惯性力的作用下会发生形变并导致与悬臂梁固连的压阻膜也发生形变由压阻效应原理知压阻膜的电阻值会发r