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MEMS全稱(chēng)MicroElectromechanical System,，譯為微機(jī)電系統(tǒng),。MEMS最初大量用于汽車(chē)安全氣囊，而后以MEMS傳感器的形式被大量應(yīng)用在汽車(chē)的各個(gè)領(lǐng)域,。

隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,，以及應(yīng)用終端“輕、薄,、短,、小”的特點(diǎn)，對(duì)小體積高性能的MEMS產(chǎn)品需求增勢(shì)迅猛,，消費(fèi)電子,、醫(yī)療等領(lǐng)域也大量出現(xiàn)了MEMS產(chǎn)品的身影。例如,，最近火爆的做胃鏡的無(wú)痛小膠囊,，5G路燈，骨傳感耳機(jī),，智能家居中洗衣機(jī)與晾衣架之間的智能系統(tǒng),，電梯維護(hù)等等。

不過(guò)，現(xiàn)在,，我們已經(jīng)接受了低成本,，高性能微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器的可用性，但并非總是如此,。另外,，從應(yīng)用范圍來(lái)看，MEMS足夠廣,，足夠被國(guó)際認(rèn)可,，但并不會(huì)止步于此。

例如,，目前就有國(guó)外大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)使用MEMS技術(shù)作為構(gòu)建無(wú)法制造的設(shè)備的*基礎(chǔ),。該芯片上的國(guó)際方案加速器（AChIP），是一個(gè)世界性的項(xiàng)目,，試圖開(kāi)發(fā)出能夠產(chǎn)生飛秒到阿秒的電子加速器,。基于硅的電子加速器的電子脈沖,，具有高達(dá)1兆電子伏特（MeV）的能量,，并通過(guò)硅芯片完成，但其目前所需的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)達(dá)一英里,。

達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)加速器物理小組的工程師描述了他們?nèi)绾蝿?chuàng)建微小的MEMS通道和新的電子束聚焦方法,，以替代傳統(tǒng)的電磁聚焦方法，但這種方法太弱了,。

硅制雙柱結(jié)構(gòu)使用基于激光的光學(xué)相位控制來(lái)聚焦電子的加速和減速區(qū)域,。（圖片來(lái)源：達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)）

另一個(gè)創(chuàng)新的MEMS項(xiàng)目針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的世界。東北大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于MEMS的開(kāi)關(guān),，該開(kāi)關(guān)在處于休眠待機(jī)模式時(shí)消耗零功率,，但是在撞擊紅外（IR）光時(shí)會(huì)“喚醒”。該團(tuán)隊(duì)的等離激元增強(qiáng)型微機(jī)械光電開(kāi)關(guān)（PMP）通過(guò)在定義的光譜帶內(nèi)轉(zhuǎn)換極少量的光子能來(lái)激活MEMS機(jī)制,，從而實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo),。除去激活的IR能量后，開(kāi)關(guān)會(huì)自行關(guān)閉,。

上圖中,，PMP的每個(gè)懸臂包括一個(gè)頭部，一對(duì)用于致動(dòng)的熱敏雙材料支腳,，一對(duì)外部的用于溫度和應(yīng)力補(bǔ)償?shù)南嗤p材料支腳,，以及一對(duì)連接內(nèi)部和外部的隔熱鏈腿（a）。入射在四個(gè)PMP上的入射光束的概念圖,，每個(gè)PMP都“調(diào)諧”到不同的紅外輻射帶（b）,。實(shí)際制造的PMP開(kāi)關(guān)“機(jī)理”的偽彩色掃描電子顯微鏡圖像,，具有等離激元吸收體，碗狀接觸尖部以及帶有自對(duì)準(zhǔn)Al和SiO2層的雙材料腿末端的高倍放大圖（c ）,。（圖片來(lái)自東北大學(xué)/自然納米技術(shù)）

對(duì)于MEMS,，早前Maxim公司總裁Vijay Ullal曾表示MEMS是下一場(chǎng)技術(shù)革命：

“MEMS有趣的地方在于，隨著200多年前的工業(yè)革命開(kāi)始將能源轉(zhuǎn)化為動(dòng)力起,，它就一直是這個(gè)革命的其中一部份,。隨后的重大變革分別是運(yùn)算科技，以及晶體管的發(fā)明,。而第三次重要的機(jī)器革命則與傳感器有關(guān)。MEMS不僅是一種全新的發(fā)明,，它還將實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的第三次重大變革,。任何一家半導(dǎo)體公司現(xiàn)在都必須做MEMS，否則很可能被踢出這個(gè)產(chǎn)業(yè),。”

從過(guò)去的歷史來(lái)看,，我們?cè)?jīng)使用相當(dāng)復(fù)雜的生產(chǎn)制程來(lái)生產(chǎn)少量的MEMS產(chǎn)品。但這種方式顯然已經(jīng)產(chǎn)生變化,，目前,，電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當(dāng)成功地降低了成本，生產(chǎn)制程日趨成熟,，而MEMS一向存在的良率問(wèn)題也正步入軌道,，幾乎接近于傳統(tǒng)半導(dǎo)體制程的指標(biāo)了。

未來(lái),，MEMS技術(shù)的發(fā)展有可能會(huì)像微電子一樣,，對(duì)科學(xué)技術(shù)和人類(lèi)生活產(chǎn)生革命性的影響。

任何技術(shù)在被采用前,，都會(huì)歷經(jīng)一段學(xué)習(xí)曲線過(guò)程,。過(guò)去僅根據(jù)價(jià)格高低來(lái)購(gòu)買(mǎi)MEMS傳感器，而今,，卻逐漸發(fā)現(xiàn)并不是所有的組件都做得一樣,，傳感組件的功能和精密度大有不同。隨著時(shí)間的演進(jìn),、市場(chǎng)的成熟和產(chǎn)品組合更為豐富,，這一領(lǐng)域?qū)⒎指顬橐粋€(gè)超低成本市場(chǎng)和其它多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。

傳感器方面,，傳感器的發(fā)展方向是陣列化,、集成化、智能化,，它幾大趨勢(shì)MEMS都參與其中,。由于傳感器是人類(lèi)探索自然界的觸角，是各種自動(dòng)化裝置的神經(jīng)元，且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,，未來(lái)MEMS傳感器將備受世界各國(guó)的重視,。

生物方面，生物MEMS系統(tǒng)具有微型化,、集成化,、智能化、成本低的特點(diǎn),。功能上有獲取信息量大,、分析效率高、系統(tǒng)與外部連接少,、實(shí)時(shí)通信,、連續(xù)檢測(cè)的特點(diǎn)。國(guó)際上,，生物MEMS的研究已成為熱點(diǎn),，不久將為生物、化學(xué)分析系統(tǒng)帶來(lái)一場(chǎng)重大的革新,。

光學(xué)方面,，隨著信息技術(shù)、光通信稱(chēng)為微光機(jī)電系統(tǒng)（MOEMS）,。MOEMS具有體積小,、成本低、可批量生產(chǎn),、可準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)和控制等特點(diǎn),。較成功的應(yīng)用科學(xué)研究主要集中在兩個(gè)方面：一是基于MOEMS的新型顯示、投影設(shè)備,，主要研究如何通過(guò)反射面的物理運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行光的空間調(diào)制,，典型代表為數(shù)字微鏡陣列芯片和光柵光閥；二是通信系統(tǒng),，主要研究通過(guò)微鏡的物理運(yùn)動(dòng)來(lái)控制光路發(fā)生預(yù)期的改變,，較成功的有光開(kāi)關(guān)調(diào)制器、光濾波器及復(fù)用器等光通信器件,。MOEMS是綜合性和學(xué)科交叉性很強(qiáng)的高新技術(shù),，開(kāi)展這個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)研究，可以帶動(dòng)大量的新概念的功能器件開(kāi)發(fā),。

納米技術(shù)方面,，MEMS結(jié)合納米技術(shù)，將會(huì)實(shí)現(xiàn)真正的微型傳感器并開(kāi)發(fā)新應(yīng)用,，盡管這一進(jìn)展可能就得花上十年的時(shí)間,。再過(guò)個(gè)10年至15年后,，在實(shí)驗(yàn)室中所看到的自組裝結(jié)構(gòu)將會(huì)采用真正的微型傳感器，它們幾乎*不需要任何動(dòng)力就能運(yùn)作,。