MEMS LÀ GÌ ? Là tên gọi tắt của cụm từ: Micro Electro Mechanical Systems (H ệ vi điện cơ)
Đó là sự tích hợ p của các linh ki ện vi cơ và linh kiện vi điện tử đượ c chế tạo trên cùng một phiến vật liệu thườ ng ng là Silic b ằng công ngh ệ vi chế.Diện tích tổng cộng lớ n thì vào c ỡ hang hang chục centimet vuông còn nh ỏ thi vào cỡ hang hang chục micromet vuông.
MEMS hứa hẹn cách mạng hóa các loại sản phẩm bằng cách mang các yếu tố vi điện lại vớ i nhau trên một nền Si cơ bản theo công ngh ệ vi cơ, bằng cách tạo ra các h ệ thống trên chip hoàn ch ỉnh (systems on a chip).
Công nghệ vi cơ (micromachining) và các hệ thống cơ điện (microelectromechical system - MEMS) được dùng để tạo ra cấu trúc, linh ki ện và hệ thống phức tạp theo đơn vị đo micro.
MEMS là một công ngh ệ có khả năng cho phép s ự phát triển các sản phẩm thômg minh, tăng khả năng tính toán củ a các yếu tố vi điện tử vớ i các vi cảm biến và các bộ vi kích ho ạt có khả năng nhận biết và điều khiển.
MEMS đã làm một cuộc cách mạng trong việc chế tạo ra sản phẩm tinh vi lạ thườ ng nhờ k ết hợp đượ c những cách giải quyết cực k ỳ hiện đại về điện của công nghệ :
Trong một hệ thống, sự tích hợ p các yếu tố vi điện xem là “bộ não”, các công nghệ khác tăng cườ ng thêm khả năng như là “mắt” và “tay” cho hệ thống vi điện tử, điều này cho phép vi h ệ thống nhận biết và điều khiển theo môi trườ ng.
Các cảm biến tậ p hợ p các thông tin từ môi trườ ng thông qua vi ệc đo đạc các yếu tố nhiệt, cơ, quang, hóa, sinh, các hiện tượ ng từ.
Sau đó, các yêu tố điện xử lý thông tin t ừ cảm biến và thông qua các nh ận biết tác động tr ực tiếp đến bộ kích hoạt và đáp ứng lại bằng cách di chuy ển, thay đổi vị trí, dò tìm, lọc, theo đó điề u khiển môi trườ ng theo ý muốn. MỘT SỐ Ứ NG DỤNG CỦA MEMS ĐẢ M B Ả O AN TOÀN Ở XE Ô TÔ Thíd ụ ở xe ô tô,để đảm b ảo an toàn phòng khi b ất tr ắc,ở m ỗi gh ế ng ồi đều có cài đặt M EM S vàcác b ộ ph ận l iên qu a,nói chun g d ấ u g ọn khó tr ông th ấy.Nhưng khi không may xe bị va ch ạm ho ặc phanh quá đột ạy c ảm đượ c gia t ố c (gi ảm),l ập t ức điều khi ển các túi khí ng ột,M EM S nh căng phồng d ỡ cho ngườ i kh ỏi b ị va ch ạm vào v ật c ứn g c ủa xe.
DMD(DIGITAL MICROMIRROR DEVICE) ỹ thu ật chi ế u hình hi ện nay có m ột lo ại M EM S ph ổ bi ến tên là Tr ong k DMD(Digital micromirror device). Đó là một h ệ g ồm c ỡ m ột tri ệu gương ỗi gương con kích thướ c 4x4 mi cromet,có th ể quay trong ph ạm vi +- con,m 10 độ điều khi ể n b ằng vi m ạch điện t ử. T ấ t c ả đều đượ c ch ế t ạo tr ên cùng m ột phi ến Silic.Các gương đượ c x ế p khít nhau thành hang thành dãy,tr ật t ự c ủa m ỗi gương con như một điể m ảnh.Kh i có m ột ánh sáng chi ế u vào chương trình cài đặt ở b ộ nh ớ thông qua vi m ạch điều khi ể n t ứng gương qu ay sao cho các tia sáng màu ph ản x ạ chi ế u lên mà n ảnh t ạo nên hình ảnh s ống động,th ấ y r õ không c ần dùng phòng t ố i .
LOC(Lab-on-a-chip) chip (phòng thí nghiệm trên một con chip) là một công nghệ liên Lab-on-a-
ngành mới và đầy hứa hẹn cung cấp khả năng thực hiện đồng thời hàng trăm thử nghiệm với nhiều loại thuốc thử trên một con chip vi xử lý đơn sử dụng khối lượng chất lỏng rất ít nanoliter và picoliter. Việc thu nhỏ các thiết bị lab -on-a- chip đã thu hút được sự chú ý rất lớn trong hai thập kỷ qua do khả năng của chúng trong việc thực hiện phân tích trong thời gian ngắn sử dụng khối lượng cực nhỏ của mẫu và để đạt được mức độ nhỏ gọn chưa từng có cùng quy trình tổng hợp. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ lab -on-a- chip đã được thúc đẩy bởi những tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ vi chế silicon, chẳng hạn như quá trình in ảnh litô và khắc. Do nhu cầu cao đối với các tinh chất quang học đặc biệt, khả năng tương thích sinh học hoặc hóa học, chi phí sản xuất thấp hơn và việc tạo mẫu nhanh hơn, quy trình mới đã được phát triển như khắc
thủy tinh và polymer, tiến trình polydimetylsiloxan (PDMS), ví dụ như in litho bản mềm, hay stereolithography, cũng như các phương pháp nhân rộng nhanh như mạ điện, ép và dập nổi. Công nghệ lab-on-a- chip cung cấp nền tảng mạnh mẽ cho sản xuất chính xác của các vật liệu chức năng mới (giọt nhũ tương, viên nang siêu nhỏ, các hạt nano) cũng như kiểm tra thông lượng cao của các mẫu sinh học và phân tử sinh học.
Xét về kích thước Mems cũng chỉ cở micromet
Hệ điện tử kích thướ c cở nano thì g ọi là NEMS (Nano Electro Mechanical System)
MOEMS ( Micro Optoelectro Mechanical Sytems)
CÂU HỎI Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng? a) Mems là một loại IC.Trên đó tích hợ p các mạch điện tử chứa các linh kiện bán dẫn và các linh kiện điện tử thụ động đượ c k ết nối vớ i nhau ,kích cỡ micromet,chế tạo theo công nghệ silic.
ĐÁP ÁN c.
b) Mems là sự tích hợ p của các linh kiện vi điện tử,vi cơ đượ c chế tạo trên cùng một phiến vật liệu,thườ ng là silic kích thướ c vào cỡ nano. c) Mems là sự tích hợ p của các linh kiện vi điện tử,vi cơ đượ c chế tạo trên cùng một phiến vật liệu,thường là silic kích thướ c vào cỡ micromet. d) Mems là sự tích hợ p của các linh kiện vi điện tử,vi cơ ,linh kiện quang đượ c chế tạo trên cùng một phiến vật liệu,thườ ng là silic kích thướ c vào cỡ micromet. Câu 2:
2)Trong k ỹ thuật chiếu hình hiện nay có một loại MEMS phổ biến tên là DMD.Đó là mộ t hệ gồm cỡ một triệu gương con,mỗi gương kích thướ c và phạm quy quay là bao nhiêu? a) 4x4 micromet,+-20 độ. b) 5x5 micromet,+-10 độ. c) 4x4 micromet,+-10 độ. d) Tất cả đều sai.
c.
