Hiện nay, có thể nói công nghệ MEMS còn là một ẩn số. Trong bài viết này, Thuviencongnghe sẽ giúp bạn tìm hiểu và xem cách loại công nghệ sản xuất chất bán dẫn này có thể tạo ra những thiết bị cơ khí thực sự nhỏ bé mà bạn thậm chí không thể tưởng tượng có thể được tạo ra.
MEMS là gì?
MEMS (MicroElectroMechanical Systems), hay hệ thống vi cơ điện tử, đề cập đến một loại công nghệ phát triển các thiết bị cực nhỏ với các bộ phận chuyển động tận dụng cùng một công nghệ được sử dụng để sản xuất chip. Khái niệm này cũng bao gồm SNEM hoặc hệ thống cơ điện nano, còn được gọi là vi cơ ở Nhật Bản hoặc MST ở Châu Âu.
Ý tưởng là sản xuất các phần tử cơ học hoạt động như một hệ thống hoàn chỉnh ở quy mô lớn hơn, nhưng ở kích thước rất nhỏ. Trên thực tế, tất cả chúng đều đã được áp dụng vào đời sống, có thể bạn đã tình cờ sử dụng MEMS mà không hay biết, chẳng hạn như các cảm biến được sử dụng trong nhiều thiết bị di động. Ngoài ra ngành công nghiệp ô tô, y sinh, điện tử,… Nó cũng có các ứng dụng trong các lĩnh vực. Ngay cả những robot cỡ nhỏ cũng có thể được sản xuất, nhưng vấn đề lớn nhất của việc này là thiếu các nguồn năng lượng vi mô với mật độ dòng điện cao, công suất và khả năng cung cấp năng lượng cho chúng.
Ứng dụng của MEMS
Khi nói đến các ứng dụng MEMS, một số được áp dụng nổi bật như:
- Đầu phun mực cho máy in sử dụng tia áp điện hoặc bong bóng nhiệt.
- Động cơ vi mô hoặc động cơ nano.
- Đồng hồ nhỏ.
- Gia tốc kế cho vô số thiết bị, từ ngành công nghiệp ô tô đến điện thoại thông minh, để triển khai túi khí.
- Định hướng trên nhiều ô tô, trong thiết bị di động, điều khiển ổn định động,…
- Cảm biến áp suất silicon kích thước nhỏ.
- Hiển thị giống như chip DMD trong máy chiếu dựa trên DLP.
- Công nghệ cáp quang để truyền thông.
- Cảm biến sinh học, thuốc “thông minh” mới, phân tích,… cho y sinh hoặc công nghệ sinh học.
- Các ứng dụng điện tử tiêu dùng IMOD.
- Hệ thống vi điều hướng.
- Cyborgs.
- Cảm biến AFM hoặc kính hiển vi lực nguyên tử.
Nguyên vật liệu tạo nên MEMS
Những tiến bộ trong lĩnh vực chất bán dẫn đã mở ra cánh cửa cho các công nghệ tương tự khác được tạo ra như MEMS. Những yếu tố này, rõ ràng nhất, có thể được làm từ nhiều vật liệu khác nhau:
- Silicon: Vì là vật liệu bán dẫn nên nó là vật liệu thường xuyên được sử dụng trong các thiết bị MEMS với các linh kiện điện tử. Hầu hết các thiết bị MEMS được sản xuất cho thị trường đều dựa trên vật liệu này, có những ưu điểm khác như chất lượng cao, giá thành rẻ và không phải thay đổi nhà máy bán dẫn để tạo ra các cơ chế này.
- Polyme: Polyme cũng là một lựa chọn khác do tính chất đa dạng và chi phí rất tiết kiệm. Ngoài ra, các polyme này có thể được sản xuất với khối lượng lớn từ nhiều loại vật liệu khác nhau, không giống như silicone, phải là EGS. Mặt khác, một ưu điểm khác của polyme là MEMS có thể được tạo ra cho các ứng dụng vi lỏng như hộp mực dùng một lần để xét nghiệm máu.
- Kim loại: Các liên kết kim loại được sử dụng trong chip bán dẫn, kim loại có thể được sử dụng để chế tạo các phần tử trong MEMS, đó là một lợi thế lớn. Kim loại có tính chất cơ học tốt hơn silicon, vì vậy chúng khắc phục được một số hạn chế và đáng tin cậy hơn. Các kim loại có thể được sử dụng bao gồm đồng, nhôm, vàng, niken, crom, titan, vonfram, bạc, bạch kim,…
- Vật liệu khác: Tất nhiên, các vật liệu khác có thể được sử dụng ngoài những thứ trên, chẳng hạn như nitrua, và nhiều hợp chất khác.
Hy vọng với những thông tin được chia sẻ ở bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu rõ MEMS là gì và đã được ứng dụng ra sao. Ngoài ra bạn đừng quên theo dõi Thuviencongnghe để cập nhật những tin tức mới nhất nhé!
