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微机电系统微机电系统Micro-Electro-Mechanical Systems1引引 言言?信息系统微型化信息系统微型化Ø系统体积大大减小系统体积大大减小系统体积大大减小系统体积大大减小Ø性能、可靠性大幅度上升性能、可靠性大幅度上升性能、可靠性大幅度上升性能、可靠性大幅度上升Ø功耗和价格大幅度降低功耗和价格大幅度降低功耗和价格大幅度降低功耗和价格大幅度降低?信息系统的目标：微型化和集成化信息系统的目标：微型化和集成化Ø微电子解决电子系统的微型化微电子解决电子系统的微型化微电子解决电子系统的微型化微电子解决电子系统的微型化Ø非电子系统成为整个系统进一步缩小的关键非电子系统成为整个系统进一步缩小的关键非电子系统成为整个系统进一步缩小的关键非电子系统成为整个系统进一步缩小的关键2机械机械部分部分传感传感执行执行控制部分控制部分电子学电子学MEMS微电子学微电子学34?微机电系统微机电系统/微电子机械系统微电子机械系统 Micro-Electro-Mechanical Systems?微机械：微机械：Micro-machine?微系统：微系统：Micro-System5MEMS技术技术??从广义上讲，从广义上讲，从广义上讲，从广义上讲，MEMSMEMS是指集微型传感器、微型执行器、是指集微型传感器、微型执行器、是指集微型传感器、微型执行器、是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统一体的微型机电系统一体的微型机电系统一体的微型机电系统??MEMSMEMS技术是一种多学科交叉的前沿性领域，它几乎涉技术是一种多学科交叉的前沿性领域，它几乎涉技术是一种多学科交叉的前沿性领域，它几乎涉技术是一种多学科交叉的前沿性领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子、机械、光学、及到自然及工程科学的所有领域，如电子、机械、光学、及到自然及工程科学的所有领域，如电子、机械、光学、及到自然及工程科学的所有领域，如电子、机械、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等6MEMS — 微小型、智能、集成、高可靠微小型、智能、集成、高可靠微小型、智能、集成、高可靠微小型、智能、集成、高可靠?MEMSMEMS是人类科技发展过程一次重大的技术整合是人类科技发展过程一次重大的技术整合是人类科技发展过程一次重大的技术整合是人类科技发展过程一次重大的技术整合ØØ微电子技术、精密加工技术、传感器技术、执行器技术微电子技术、精密加工技术、传感器技术、执行器技术微电子技术、精密加工技术、传感器技术、执行器技术微电子技术、精密加工技术、传感器技术、执行器技术?微小型化、智能化、集成化、高可靠性微小型化、智能化、集成化、高可靠性微小型化、智能化、集成化、高可靠性微小型化、智能化、集成化、高可靠性?MEMSMEMS能够完成真正意义上的微小型系统集成能够完成真正意义上的微小型系统集成能够完成真正意义上的微小型系统集成能够完成真正意义上的微小型系统集成ØØ在芯片上实现了力、热、磁、化学到电的转变在芯片上实现了力、热、磁、化学到电的转变在芯片上实现了力、热、磁、化学到电的转变在芯片上实现了力、热、磁、化学到电的转变?MEMSMEMS极大地改善了人类生活的质量极大地改善了人类生活的质量极大地改善了人类生活的质量极大地改善了人类生活的质量ØØ大批量、低成本的传感器生产方式给人们更多的保护大批量、低成本的传感器生产方式给人们更多的保护大批量、低成本的传感器生产方式给人们更多的保护大批量、低成本的传感器生产方式给人们更多的保护?MEMSMEMS将会带动一个充满活力的产业迅速成长将会带动一个充满活力的产业迅速成长将会带动一个充满活力的产业迅速成长将会带动一个充满活力的产业迅速成长ØØ不是钢铁、汽车、微电子，而是微系统不是钢铁、汽车、微电子，而是微系统不是钢铁、汽车、微电子，而是微系统不是钢铁、汽车、微电子，而是微系统7ADIADI公司公司公司公司生产的微生产的微生产的微生产的微加速度计加速度计加速度计加速度计MEMSMEMS芯芯芯芯片片片片8?MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景域中都有着十分广阔的应用前景ØØ微惯性传感器及微型惯性测量组合能应用于制导、微惯性传感器及微型惯性测量组合能应用于制导、微惯性传感器及微型惯性测量组合能应用于制导、微惯性传感器及微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统抱死系统抱死系统抱死系统(ABS)(ABS)、稳定控制和玩具、稳定控制和玩具、稳定控制和玩具、稳定控制和玩具ØØ微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护ØØMEMSMEMS系统还可以用于医疗、高密度存储和显示、系统还可以用于医疗、高密度存储和显示、系统还可以用于医疗、高密度存储和显示、系统还可以用于医疗、高密度存储和显示、光谱分析、信息采集等等光谱分析、信息采集等等光谱分析、信息采集等等光谱分析、信息采集等等ØØ已经制造出尖端直径为已经制造出尖端直径为已经制造出尖端直径为已经制造出尖端直径为5 5   mm的可以夹起一个红细胞的可以夹起一个红细胞的可以夹起一个红细胞的可以夹起一个红细胞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等机等机等机等MEMS技术的应用技术的应用9MEMS技术的应用技术的应用?空间应用空间应用Ø用用用用作作作作运运运运行行行行参参参参数数数数测测测测量量量量的的的的微微微微加加加加速速速速度度度度计计计计已已已已进进进进行行行行了了了了地地地地面面面面辐照实验，正在进行飞行搭载实验辐照实验，正在进行飞行搭载实验辐照实验，正在进行飞行搭载实验辐照实验，正在进行飞行搭载实验Ø微陀螺、微推进和微喷管等微系统基础研究微陀螺、微推进和微喷管等微系统基础研究微陀螺、微推进和微喷管等微系统基础研究微陀螺、微推进和微喷管等微系统基础研究?通信方面通信方面Ø光光光光通通通通信信信信正正正正在在在在向向向向有有有有光光光光交交交交换换换换功功功功能能能能的的的的全全全全光光光光通通通通信信信信网网网网络络络络方方方方向发展向发展向发展向发展Ø无无无无线线线线通通通通信信信信则则则则要要要要求求求求增增增增强强强强功功功功能能能能（（（（如如如如联联联联网网网网等等等等））））和和和和减减减减小小小小功功功功耗耗耗耗。

包包包包括括括括美美美美国国国国朗朗朗朗讯讯讯讯公公公公司司司司在在在在内内内内的的的的一一一一些些些些公公公公司司司司和和和和大大大大学学学学正正正正在在在在研研研研究究究究全全全全光光光光通通通通信信信信网网网网用用用用的的的的微微微微系系系系统统统统及及及及无无无无线线线线通通通通信信信信用射频微系统用射频微系统用射频微系统用射频微系统10MEMS技术的应用技术的应用?在生物医学方面，将光、机、电、液、在生物医学方面，将光、机、电、液、生化等部件集成在一起，构成一个微型生化等部件集成在一起，构成一个微型芯片实验室，用于临床医学检测，为医芯片实验室，用于临床医学检测，为医生甚至家庭提供简单、廉价、准确和快生甚至家庭提供简单、廉价、准确和快捷的检测手段捷的检测手段?光显示、高密度存储、汽车、国防等微光显示、高密度存储、汽车、国防等微系统系统11MEMS技术的应用技术的应用美国提出的硅固态卫星的概念图，这个卫星除了蓄电池外，美国提出的硅固态卫星的概念图，这个卫星除了蓄电池外，美国提出的硅固态卫星的概念图，这个卫星除了蓄电池外，美国提出的硅固态卫星的概念图，这个卫星除了蓄电池外，全由硅片构成，直径仅全由硅片构成，直径仅全由硅片构成，直径仅全由硅片构成，直径仅15cm15cm12MEMS技术的历史技术的历史?微系统是从微传感器发展而来的，已有微系统是从微传感器发展而来的，已有几次突破性的进展几次突破性的进展Ø7070年代微机械压力传感器产品问世年代微机械压力传感器产品问世年代微机械压力传感器产品问世年代微机械压力传感器产品问世Ø8080年代末研制出硅静电微马达年代末研制出硅静电微马达年代末研制出硅静电微马达年代末研制出硅静电微马达Ø9090年代喷墨打印头，硬盘读写头、硅加速度年代喷墨打印头，硬盘读写头、硅加速度年代喷墨打印头，硬盘读写头、硅加速度年代喷墨打印头，硬盘读写头、硅加速度计和数字微镜器件等相继规模化生产计和数字微镜器件等相继规模化生产计和数字微镜器件等相继规模化生产计和数字微镜器件等相继规模化生产Ø充分展示了微系统技术及其微系统的巨大应充分展示了微系统技术及其微系统的巨大应充分展示了微系统技术及其微系统的巨大应充分展示了微系统技术及其微系统的巨大应用前景用前景用前景用前景13MEMS技术技术?MEMS用批量化的微电子技术制造出尺寸用批量化的微电子技术制造出尺寸与集成电路大小相当的非电子系统，实现与集成电路大小相当的非电子系统，实现电子系统和非电子系统的一体化集成电子系统和非电子系统的一体化集成Ø从根本上解决信息系统的微型化问题从根本上解决信息系统的微型化问题从根本上解决信息系统的微型化问题从根本上解决信息系统的微型化问题Ø实现许多以前无法实现的功能实现许多以前无法实现的功能实现许多以前无法实现的功能实现许多以前无法实现的功能?今天的今天的MEMS与与40年前的集成电路类似，年前的集成电路类似，MEMS对未来的社会发展将会产生什么影对未来的社会发展将会产生什么影响目前还难以预料，但它是响目前还难以预料，但它是21世纪初一个世纪初一个新的产业增长点，则是无可质疑的新的产业增长点，则是无可质疑的14研究领域研究领域?理理理理论论论论基基基基础础础础：：：：随随随随着着着着MEMSMEMS尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的缩缩缩缩小小小小，，，，有有有有些些些些宏宏宏宏观观观观的的的的物物物物理理理理特特特特性性性性发发发发生生生生了了了了改改改改变变变变，，，，很很很很多多多多原原原原来来来来的的的的理理理理论论论论基基基基础础础础都都都都会会会会发发发发生生生生变变变变化化化化，，，，如如如如力力力力的的的的尺尺尺尺寸寸寸寸效效效效应应应应、、、、微微微微结结结结构构构构的的的的表表表表面面面面效效效效应、微观摩擦机理等等，应、微观摩擦机理等等，应、微观摩擦机理等等，应、微观摩擦机理等等，ØØ微动力学微动力学微动力学微动力学ØØ微流体力学微流体力学微流体力学微流体力学ØØ微热力学微热力学微热力学微热力学ØØ微摩擦学微摩擦学微摩擦学微摩擦学ØØ微光学微光学微光学微光学ØØ微结构学微结构学微结构学微结构学15研究领域研究领域?技术基础：设计、工艺加工技术基础：设计、工艺加工( (高深宽比多层高深宽比多层微结构微结构) )、微装配工艺、微系统的测量等。

微装配工艺、微系统的测量等应用研究：如何应用这些应用研究：如何应用这些MEMSMEMS系统也是一系统也是一门非常重要的学问人们不仅要开发各种门非常重要的学问人们不仅要开发各种制造制造MEMSMEMS的技术，更重要的是如何将的技术，更重要的是如何将MEMSMEMS器件用于实际系统，并从中受益器件用于实际系统，并从中受益16MEMS的分类的分类?微传感器：微传感器：Ø机械类：力学、力矩、加速度、速度、机械类：力学、力矩、加速度、速度、角速度角速度(陀螺陀螺)、位置、流量传感器、位置、流量传感器Ø磁学类：磁通计、磁场计磁学类：磁通计、磁场计Ø热学类：温度计热学类：温度计Ø化学类：气体成分、湿度、化学类：气体成分、湿度、PH值和离值和离子浓度传感器子浓度传感器Ø生物学类：生物学类：DNA芯片芯片17MEMS的分类的分类?微执行器：微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微执行器：微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微执行器：微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微执行器：微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微开关、微喷射器、微扬声器、微谐振器等微开关、微喷射器、微扬声器、微谐振器等微开关、微喷射器、微扬声器、微谐振器等微开关、微喷射器、微扬声器、微谐振器等?微型构件：微膜、微梁、微探针、微齿轮、微微型构件：微膜、微梁、微探针、微齿轮、微微型构件：微膜、微梁、微探针、微齿轮、微微型构件：微膜、微梁、微探针、微齿轮、微弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆等等等等?微机械光学器件：微镜阵列、微光扫描器、微微机械光学器件：微镜阵列、微光扫描器、微微机械光学器件：微镜阵列、微光扫描器、微微机械光学器件：微镜阵列、微光扫描器、微光阀、微斩光器、微干涉仪、微光开关、微可光阀、微斩光器、微干涉仪、微光开关、微可光阀、微斩光器、微干涉仪、微光开关、微可光阀、微斩光器、微干涉仪、微光开关、微可变焦透镜、微外腔激光器、光编码器等变焦透镜、微外腔激光器、光编码器等变焦透镜、微外腔激光器、光编码器等变焦透镜、微外腔激光器、光编码器等18MEMS的分类的分类?真空微电子器件：它是微电子技术、真空微电子器件：它是微电子技术、MEMS技术和真空电子学发展的产物，技术和真空电子学发展的产物，具有极快的开关速度、非常好的抗辐照具有极快的开关速度、非常好的抗辐照能力和极佳的温度特性。

主要包括场发能力和极佳的温度特性主要包括场发射显示器、场发射照明器件、真空微电射显示器、场发射照明器件、真空微电子毫米波器件、真空微电子传感器等子毫米波器件、真空微电子传感器等?电力电子器件：包括利用电力电子器件：包括利用MEMS技术制技术制作的垂直导电型作的垂直导电型MOS(VMOS)器件、器件、V型型槽垂直导电型槽垂直导电型MOS(VVMOS)器件等各类器件等各类高压大电流器件高压大电流器件19MEMS制造工艺制造工艺20大大机机器器加加工工小小机机器器，，小小机机器器加加工工微微机器机器微机械微机械用微电子加用微电子加工技术工技术MEMS系统系统X光铸模光铸模+压压塑技术塑技术(LIGA)从顶层向下从顶层向下从底层向上从底层向上分子和原子级加工分子和原子级加工国国防防、、航航空空航航天天、、生生物物医医学学、、环环境境监控、汽车都有广泛应用监控、汽车都有广泛应用2000年有年有120-140亿美元市场亿美元市场 相关市场达相关市场达1000亿美元亿美元2年后市场将迅速成长年后市场将迅速成长MEMS微系统微系统21MEMS制造工艺制造工艺?大机械制造小机械，小机械制造微机械大机械制造小机械，小机械制造微机械Ø日本为代表日本为代表日本为代表日本为代表?LIGA工艺工艺ØLithograpie(Lithograpie(光刻光刻光刻光刻) )、、、、Galvanoformung(Galvanoformung(电铸电铸电铸电铸) ) Abformung(Abformung(塑铸塑铸塑铸塑铸) )Ø德国为代表德国为代表德国为代表德国为代表?硅微机械加工工艺：体硅工艺和表面牺硅微机械加工工艺：体硅工艺和表面牺牲层工艺牲层工艺Ø美国为代表美国为代表美国为代表美国为代表22LIGA工艺工艺23硅硅MEMS工艺工艺?化学腐蚀化学腐蚀?高深宽比深槽刻蚀高深宽比深槽刻蚀?键合键合24体硅工艺体硅工艺25表面牺牲层工艺表面牺牲层工艺?表面牺牲层与表面牺牲层与CMOS工艺集成工艺集成ØØ结构单独制造，灵活性较大结构单独制造，灵活性较大结构单独制造，灵活性较大结构单独制造，灵活性较大ØØ灵敏度高、寄生小、体积小灵敏度高、寄生小、体积小灵敏度高、寄生小、体积小灵敏度高、寄生小、体积小ØØ简化封装和组装，可靠性高简化封装和组装，可靠性高简化封装和组装，可靠性高简化封装和组装，可靠性高ØØ加工工艺复杂，成品率较低加工工艺复杂，成品率较低加工工艺复杂，成品率较低加工工艺复杂，成品率较低ØØ工艺兼容的材料种类较少工艺兼容的材料种类较少工艺兼容的材料种类较少工艺兼容的材料种类较少电路工艺与结构加工工艺交替进行电路工艺与结构加工工艺交替进行先加工电路，后加工结构先加工电路，后加工结构先加工机械结构，再加工电路先加工机械结构，再加工电路26几种重要的几种重要的MEMS器件器件27MEMS器件器件?惯性惯性惯性惯性MEMSMEMS器件器件器件器件ØØ加速度计加速度计加速度计加速度计ØØ陀螺陀螺陀螺陀螺ØØ压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器?光学光学光学光学MEMSMEMS器件器件器件器件ØØ微光开关微光开关微光开关微光开关ØØ微光学平台微光学平台微光学平台微光学平台?微执行器微执行器微执行器微执行器ØØ微喷微喷微喷微喷ØØ微马达微马达微马达微马达?生物生物生物生物MEMSMEMS器件器件器件器件?其它其它其它其它28?加速度计加速度计 (理论基础牛顿第二定律理论基础牛顿第二定律理论基础牛顿第二定律理论基础牛顿第二定律））Ø压阻式加速度计压阻式加速度计Ø电容式加速度计电容式加速度计Ø压电式加速度计压电式加速度计惯性器件惯性器件29惯性器件惯性器件30电容式微加速度计电容式微加速度计31光学光学MEMS器件器件?定义定义ØOptical TransducersOptical Transducers，，，，MOEMS, Optical MOEMS, Optical MEMSMEMS?分类分类Ø传统的光传感器、转换器传统的光传感器、转换器传统的光传感器、转换器传统的光传感器、转换器üü光传感、成像、发光器件（光电子）光传感、成像、发光器件（光电子）光传感、成像、发光器件（光电子）光传感、成像、发光器件（光电子）Ø利用光进行传感的器件利用光进行传感的器件利用光进行传感的器件利用光进行传感的器件üü位置传感器、光谱仪、位置传感器、光谱仪、位置传感器、光谱仪、位置传感器、光谱仪、DNADNA芯片芯片芯片芯片Ø利用微机械加工方法形成的器件利用微机械加工方法形成的器件利用微机械加工方法形成的器件利用微机械加工方法形成的器件üü传统器件的新生命传统器件的新生命传统器件的新生命传统器件的新生命üü新型器件新型器件新型器件新型器件32传统的光传感器传统的光传感器?光传感方式光传感方式光传感方式光传感方式?成像系统成像系统成像系统成像系统(Imager)(Imager)ØØCCDCCDØØCMOSCMOS?发光系统发光系统发光系统发光系统ØØLEDLEDØØ半导体激光器半导体激光器半导体激光器半导体激光器ØØ等离子等离子等离子等离子ØØ生物发光生物发光生物发光生物发光?光调节器光调节器光调节器光调节器33?发光器件发光器件Ø场发射（场发射（场发射（场发射（FEDsFEDs））））Ø未来的显示设备未来的显示设备未来的显示设备未来的显示设备(FPD)(FPD)34新器件新器件——组件组件?微镜微镜MirrorSupportStructureSubstrate HingesTorsion Hinges1st DOF2nd DOFForce-redirecting Linkage35?各种光学元器件各种光学元器件ØØ透镜、波带片、滤波器、透镜、波带片、滤波器、透镜、波带片、滤波器、透镜、波带片、滤波器、光栅及各种致动机构光栅及各种致动机构光栅及各种致动机构光栅及各种致动机构新器件新器件——组件组件36微光学系统微光学系统?微光学工作台（微光学工作台（Micro Optical Bench））37微型显示阵列（光调制器）微型显示阵列（光调制器）?数字镜面显示（数字镜面显示（DMD））Ø原理原理原理原理üü改变反射方向改变反射方向改变反射方向改变反射方向38DMD——应用应用39DMD——应用应用40光开关光开关 微机械微机械微机械微机械1X41X4光开关光开关光开关光开关微机械微机械微机械微机械1X81X8光开关光开关光开关光开关41 微机械微机械2 2光开关光开关 微机械微机械2  2光开光开关关光开关光开关42光纤固定结构光纤固定结构?V形槽形槽?各种卡紧结构各种卡紧结构43光栅及光栅光谱仪光栅及光栅光谱仪?原理原理?不同类型的光栅不同类型的光栅4445新器件新器件——组件组件?线性马达线性马达46?弧形梳齿弧形梳齿Ø原理原理原理原理Ø应用应用应用应用静电静电47静电静电?旋转马达旋转马达Ø原理原理原理原理48美美美美国国国国喷喷喷喷气气气气推推推推进进进进实实实实验验验验室室室室(JPL)(JPL)展展展展 示示示示 的的的的 采采采采 用用用用MEMSMEMS技技技技术术术术的的的的电电电电阻阻阻阻电电电电热热热热式式式式微微微微推推推推进进进进器器器器样样样样机机机机（（（（液液液液体体体体气气气气化化化化方方方方式式式式））））。

微微微微推推推推进进进进器器器器由由由由薄薄薄薄膜膜膜膜加加加加热热热热器器器器、、、、微微微微型型型型喷喷喷喷口口口口等等等等组组组组成成成成其其其其性性性性能能能能目目目目标标标标为为为为：：：：比比比比冲冲冲冲7575～～～～125s125s，，，，推推推推力力力力0.5mN0.5mN，，，， 功功功功 率率率率 <5W<5W，，，， 效效效效 率率率率≥50%≥50%，，，，质质质质量量量量为为为为几几几几克克克克，，，，大小为大小为大小为大小为1cm1cm2 2微推进器微推进器49美美美美国国国国喷喷喷喷气气气气推推推推进进进进实实实实验验验验室室室室(JPL)(JPL)展展展展示示示示的的的的采采采采用用用用MEMSMEMS技技技技术术术术的的的的电电电电阻阻阻阻电电电电热热热热式式式式微微微微推推推推进进进进器器器器样样样样机机机机( (固固固固体体体体升升升升华华华华方方方方式式式式) )微微微微推推推推进进进进器器器器由由由由推推推推进进进进剂剂剂剂出出出出贮贮贮贮箱箱箱箱、、、、微微微微阀阀阀阀、、、、微微微微过过过过滤滤滤滤器器器器、、、、微微微微型型型型喷喷喷喷口口口口等等等等组组组组成成成成，，，，微微微微型型型型喷喷喷喷口口口口利利利利用用用用MEMSMEMS技技技技术术术术中中中中的的的的体体体体硅硅硅硅工工工工艺艺艺艺制制制制作作作作。

其其其其性性性性能能能能目目目目标标标标为为为为：：：：比比比比冲冲冲冲5050～～～～75s75s，，，，推推推推力力力力0.5mN0.5mN，功率，功率，功率，功率 <2W/mN <2W/mN，质量为几克，大小为，质量为几克，大小为，质量为几克，大小为，质量为几克，大小为1cm1cm2 2微推进器微推进器50美美美美国国国国TRWTRW公公公公司司司司、、、、航航航航空空空空航航航航天天天天公公公公司司司司和和和和加加加加州州州州理理理理工工工工学学学学院院院院（（（（CITCIT））））组组组组成成成成的的的的研研研研究究究究小小小小组组组组提提提提出出出出了了了了一一一一个个个个“ “数数数数字字字字推推推推进进进进概概概概念念念念” ”方方方方案案案案硅硅硅硅片片片片上上上上有有有有集集集集成成成成电电电电路路路路来来来来开开开开启启启启和和和和控控控控制制制制每每每每个个个个微微微微推推推推进进进进器器器器整整整整个个个个推推推推进进进进系系系系统统统统还还还还可可可可充充充充当当当当卫卫卫卫星星星星的的的的散散散散热热热热器器器器，，，，以以以以进进进进一一一一步步步步减减减减小小小小卫卫卫卫星星星星的的的的有有有有效效效效载载载载荷荷荷荷。

制制制制作作作作方方方方法法法法可可可可 以以以以 用用用用 目目目目 前前前前 已已已已 成成成成 熟熟熟熟 的的的的MEMSMEMS及及及及 LIGALIGA技技技技 术术术术 图图图图为为为为他他他他们们们们于于于于9999年年年年初初初初发发发发表表表表了了了了3×53×5阵阵阵阵列列列列的的的的电电电电阻阻阻阻电电电电热热热热式式式式微推进器样机微推进器样机微推进器样机微推进器样机微推进器微推进器51新概念的微型双组元火箭发动机结构图新概念的微型双组元火箭发动机结构图新概念的微型双组元火箭发动机结构图新概念的微型双组元火箭发动机结构图zz 组成组成组成组成: : 由由由由5 5到到到到6 6片芯片芯片芯片芯片叠在一起，内有混合片叠在一起，内有混合片叠在一起，内有混合片叠在一起，内有混合燃烧室、喷口喷管、两燃烧室、喷口喷管、两燃烧室、喷口喷管、两燃烧室、喷口喷管、两个泵和两个阀以及冷却个泵和两个阀以及冷却个泵和两个阀以及冷却个泵和两个阀以及冷却管道的管道的管道的管道的多器件集成系统多器件集成系统多器件集成系统多器件集成系统用液态氧和乙醇作燃料用液态氧和乙醇作燃料用液态氧和乙醇作燃料用液态氧和乙醇作燃料zz 性能：能产生性能：能产生性能：能产生性能：能产生15N15N的的的的推力，推力重量比达推力，推力重量比达推力，推力重量比达推力，推力重量比达 1500:11500:1，，，，是大火箭推进是大火箭推进是大火箭推进是大火箭推进器的器的器的器的10~10010~100倍，反映了倍，反映了倍，反映了倍，反映了微系统的潜力微系统的潜力微系统的潜力微系统的潜力微推进器微推进器52结结 束束 语语53?MEMSMEMS技技技技术及其产术及其产术及其产术及其产品的增长品的增长品的增长品的增长速度非常速度非常速度非常速度非常之高，并之高，并之高，并之高，并且目前正且目前正且目前正且目前正处在加速处在加速处在加速处在加速发展时期发展时期发展时期发展时期MEMS技术技术54MEMS技术技术55 一般意义上的系统集成芯片一般意义上的系统集成芯片 广义上的系统集成芯片广义上的系统集成芯片电电、、光光、、声声、、热热、、磁磁力力等等外外界界信信号号的的采采集集—各各种传感器种传感器执执行行器器 、、显显示示器器等等信信息息输输入入与与 模模 /数数传输传输信信息息处处理理信信息息输输出出与与 数数 /模模转换转换信息存储信息存储56作作 业业1、、MEMS工工艺艺与与微微电电 子子工工 艺艺技技术术有有哪哪些些区区别别。

2、、列列举举几几种种你你所所知知道道的的 MEMS器器件件，，并并简简述述其其 用途。