科学研究

微/纳机电系统

发布时间:2016-05-26  阅读次数:1047

      微/纳机电系统(Micro/Nano-Electro-Mechanical System, MEMS/NEMS),是在半导体制造技术基础上发展起来的,融合了光刻、腐蚀,薄膜,LIGA,硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的微/纳电子机械器件系统。其特征尺寸在100微米以下(100纳米以下的称为NEMS)。其特点是微型化、以硅为主要材料、可批量生产、可集成化制备。

      MEMS/NEMS是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,涉及到电子、机械、物理、化学、生物医学、材料和能源科学等方面。主要由传感器、作动器(执行器)和微能源三大部分组成。其主要应用领域是电子、医学、工业、汽车和航空航天系统。

      本课题组,在MEMS/NEMS研究方向的主要研究内容包括:

      1.理论基础研究。在微纳尺度下,许多物理现象有别于宏观现象,如力的尺寸效应、微结构的表面效应、微观摩擦机理等将起主导作用。因此,本方向采用分子动力学模拟方法,对微纳尺度下的流体力学、热学和摩擦学等领域开展系统深入的研究。

      2. 微纳器件的设计与制备。本方向开展了微器件设计、微纳跨尺度加工、微装配与封装、集成技术和微测量等基础研究。在国家重大基础研究计划(973)和多项国家自然科学基金项目的资助下,成功实现了微纳流体场效应管、纳流体单分子传感器的设计制备与集成以及不同薄膜结构的加工和制备,同时开展了微纳流体分析系统的设计、微纳飞行器传动系统的设计与加工等。

图1. FIB、TEM高能束在薄膜材料上制备纳米孔

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