是河北工业大学材料科学与工程学院(Materials Science and Engineering School of Hebei University of Technology)的一个重要研究方向,MEM全称为“微电子机械系统”(Microelectromechanical Systems),主要涉及微纳加工、微机械制造、电子、计算机等多个学科交叉的研究领域。本文将从MEM的定义、在工业与科技中的应用、主要研究领域、前景以及河北工业大学MEM在研究方面的突出成就等方面来分析和介绍这一研究领域。
一、MEM的定义
MEM指微型工程学或微纳加工技术,是在半导体工艺上进一步降低尺寸,采用微米甚至亚微米级别的精密制造工序,利用微机电系统技术制造电子、机械、光学和生物传感器等为一体的微型系统。(摘自百度百科)
二、工业与科技中的应用
MEM在工业和科技领域中有着广泛的应用。其中,最为普及的莫过于智能手机的MEMS传感器,例如加速度计、陀螺仪、压力传感器等。MEMS传感器是智能手机的灵魂部件,其作用是检测出设备在运动中的方向,并且转换成数字信号,再传输到手机中进行分析与处理,涉及到了力学、电子、材料、物理等多个学科。此外,MEMS半导体激光器还可以用于工业自动化、生物医学、环境检测等领域。
三、主要研究领域
MEM研究范围十分广泛,包括微加工工艺、微机械制造、微纳机电加工、微器件设计与制造、生物MEMS等。其中,微机械制造是整个MEMS中最基本、最重要的一个环节。微机械器件的加工原理是通过光、电、化学等各种工业加工工艺,在硅片等基材上制造出器件的三维结构。而这一技术的突破,是以大量材料的研究为基础的。
四、前景
可以预见,MEM领域的发展前景十分广阔。随着人们对微型电子器件和系统的需求越来越迫切,这个领域正在成为新的发展热点。在未来,MEMS技术有望突破传感器领域的狭窄范围,进入“所有与机械运动有关的领域”,而面积更小、功耗更低、精度更高的MEMS将会成为新的发展重点,涉及包括弯曲器件、微泵、微阀门、微型传输系统等多个方面。此外,随着5G时代的到来,MEMS传感器在移动通讯领域的用途也将得到大幅拓展。
五、河北工业大学MEM的突出成就
河北工业大学在MEM领域上有着十分突出的成就。河北工业大学MEM方向的科研团队已开展了基于MEMS技术的传感器、微流控芯片、光机电一体化器件等研究,成绩丰硕。此外,河北工业大学MEM领域的研究成果在多个国际学术会议上发表,并且多次获得了国际国内的专利授权,具有非常显著的技术创新和国际成果水平。