1、 何謂MEMS，Sensors，Actuators，Transducers.MEMS通常指的是特征尺度大于1“m、小于1mm,結(jié)合了電子和機械部件，并用IC集成工藝加工的裝置。它是一個新興的、多學科交叉的高科技領(lǐng)域，并集約了當今科學技術(shù)的許多新興成果。Sensors是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。Actuators是自動化技術(shù)工具中接收控制信息并對受控對象施加控制作用的裝置。執(zhí)行器也是控制系統(tǒng)正向通路中直接改變操縱變量的儀表，由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。Transducers是將信源發(fā)出的信息按一定的目的進行變換。微機電系統(tǒng)（MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem）是一種先進的制造技術(shù)平臺。微機電系統(tǒng)基本上是指尺寸在幾厘米以下乃至更小的小型裝置，是一個獨立的智能系統(tǒng)，主要由傳感器、作動器（執(zhí)行器）和微能源三大部分組成。傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)和控制閥組合體。它在自動控制系統(tǒng)中的作用是接受來自調(diào)節(jié)器發(fā)出的信號，以其在工藝管路的位置和特性，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的流量，從而將被控數(shù)控制在生產(chǎn)過程所要求的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)換器（converter）是指將一種信號轉(zhuǎn)換成另一種信號的裝置。信號是信息存在的形式或載體。在自動化儀表設(shè)備和自動控制系統(tǒng)中，常將一種信號轉(zhuǎn)換成另一種與標準量或參考量比較后的信號，以便將兩類儀表聯(lián)接起來，因此，轉(zhuǎn)換器常常是兩個儀表（或裝置）間的中間環(huán)節(jié)。詳細介紹：一、（micro-electromechanicalsystem—MEMS）微機電系統(tǒng)基本上是指尺寸在幾厘米以下乃至更小的小型裝置，是一個獨立的智能系統(tǒng)，主要由傳感器、作動器（執(zhí)行器）和微能源三大部分組成。微機電系統(tǒng)涉及物理學、化學、光學、醫(yī)學、電子工程、材料工程、機械工程、信息工程及生物工程等多種學科和工程技術(shù)，為系統(tǒng)生物技術(shù)的合成生物學與微流控技術(shù)等領(lǐng)域開拓了廣闊的用途。微機電系統(tǒng)在國民經(jīng)濟和軍事系統(tǒng)方面將有著廣泛的應用前景。主要民用領(lǐng)域是醫(yī)學、電子和航空航天系統(tǒng)。美國已研制成功用于汽車防撞和節(jié)油的微機電系統(tǒng)加速度表和傳感器，可提高汽車的安全性，節(jié)油10%。僅此一項美國國防部系統(tǒng)每年就可節(jié)約幾十億美元的汽油費。微機電系統(tǒng)在航空航天系統(tǒng)的應用可大大節(jié)省費用，提高系統(tǒng)的靈活性，并將導致航空航天系統(tǒng)的變革。例如，一種微型慣性測量裝置的樣機，尺度為2厘米X2厘米X0.5厘米，重5克。在軍事應用方面，美國國防部高級研究計劃局正在進行把微機電系統(tǒng)應用于個人導航用的小型慣性測量裝置、大容量數(shù)據(jù)存儲器件、小型分析儀器、醫(yī)用傳感器、光纖網(wǎng)絡(luò)開關(guān)、環(huán)境與安全監(jiān)測用的分布式無人值守傳感等方面的研究。該局已演示以微機電系統(tǒng)為基礎(chǔ)制造的加速度表，它能承受火炮發(fā)射時產(chǎn)生的近10.5個重力加速度的沖擊力，可以為非制導彈藥提供一種經(jīng)濟的制導系統(tǒng)。設(shè)想中的微機電系統(tǒng)的軍事應用還有：化學戰(zhàn)劑報警器、敵我識別裝置、靈巧蒙皮、分布式戰(zhàn)場傳感器網(wǎng)絡(luò)等。全稱MicroElectromechanicalSystem微機電系統(tǒng)MEMS（MicroElectromechanicalSystem,即微電子機械系統(tǒng)）是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統(tǒng)。概括起來，MEMS具有以下幾個基本特點，微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產(chǎn)。MEMS技術(shù)的目標是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。MEMS技術(shù)是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領(lǐng)域，幾乎涉及到自然及工程科學的所有領(lǐng)域，如電子技術(shù)、機械技術(shù)、物理學、化學、生物醫(yī)學、材料科學、能源科學等。其研究內(nèi)容一般可以歸納為以下三個基本方面：1.理論基礎(chǔ)：在當前MEMS所能達到的尺度下，宏觀世界基本的物理規(guī)律仍然起作用，但由于尺寸縮小帶來的影響（ScalingEffects），許多物理現(xiàn)象與宏觀世界有很大區(qū)別，因此許多原來的理論基礎(chǔ)都會發(fā)生變化，如力的尺寸效應、微結(jié)構(gòu)的表面效應、微觀摩擦機理等，因此有必要對微動力學、微流體力學、微熱力學、微摩擦學、微光學和微結(jié)構(gòu)學進行深入的研究。這一方面的研究雖然受到重視，但難度較大，往往需要多學科的學者進行基礎(chǔ)研究。2.技術(shù)基礎(chǔ)研究：主要包括微機械設(shè)計、微機械材料、微細加工、微裝配與封裝、集成技術(shù)、微測量等技術(shù)基礎(chǔ)研究。3?微機械在各學科領(lǐng)域的應用研究。二、傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。傳感器的定義：國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律（數(shù)學函數(shù)法則）轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認為，傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來?！薄皞鞲衅鳌痹谛马f式大詞典中定義為：“從一個系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件”。三、執(zhí)行器（finalcontrollingelement）是自動化技術(shù)工具中接收控制信息并對受控對象施加控制作用的裝置。執(zhí)行器也是控制系統(tǒng)正向通路中直接改變操縱變量的儀表，由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)和控制閥組合體。它在自動控制系統(tǒng)中的作用是接受來自調(diào)節(jié)器發(fā)出的信號，以其在工藝管路的位置和特性，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的流量，從而將被控數(shù)控制在生產(chǎn)過程所要求的范圍內(nèi)。四、變換器（MatrixConverter）作為一種新型的交一交變頻電源，其電路拓撲形式被提出，但直到1979年意大利學者M.Venturini和A.Alesina提出了矩陣式變換器存在理論及控制策略后，其特點才為人們所關(guān)注和研究。普遍使用的是半控功率器件晶閘管。采用這種器件組成矩陣式變換器，控制難度是很高的。矩陣式變換器的硬件特點是要求大容量、高開關(guān)頻率、具有雙向阻斷能力和自關(guān)斷能力的功率器件，同時由于控制方案的復雜性，要求具有快速處理能力的微處理器作為控制單元，而這些是早期的半導體工藝和技術(shù)水平所難以達到的。所以這一期間矩陣式變換器的研究主要針對主回路的拓撲結(jié)構(gòu)及雙向開關(guān)的實現(xiàn)，大多都處于理論研究階段，很少有面向工業(yè)實際的研究。高工作頻率、低控制功率的全控型功率器件如BJT，IGBT等不斷涌現(xiàn)，推動了矩陣式變換器控制策略的研究。2、微系統(tǒng)的設(shè)計方法主要有哪些？比較各種設(shè)計方法的優(yōu)缺點。微系統(tǒng)模塊化設(shè)計微系統(tǒng)被分為若干個功能模塊，這些模塊可以大批量的制造，然后根據(jù)應用時的要求，通過軟件和硬件修改，達到最終的性能要求，在微系統(tǒng)制造中被裝配到不同的微系統(tǒng)中。優(yōu)點：某些模塊（例如電源模塊、流體控制單元和傳感器陣列）可以高效的大批量制造，然后這些模塊只需作很小的軟件或者硬件的修改即可滿足特殊系統(tǒng)的需要；而且相當可觀的開發(fā)成本是由模塊制造商和系統(tǒng)制造商共同承擔的，系統(tǒng)制造商從不同的模塊供應商中選擇需要的模塊，而且系統(tǒng)的裝配也不需要專門的設(shè)備（無塵室、生產(chǎn)線系統(tǒng)），尤其是不需要熟練的工人，這種模塊化的概念對于開發(fā)能力有限的中小企業(yè)在微機電系統(tǒng)方面也是一個強有力的增殖工具。缺點：與定制電路（ASIC）相比，性能和功能密度有一些降低，當需求量小的時候，會導致單個元件的成本相當高。如果這些標準的模塊是大批量生產(chǎn)的，那么接口也必須是標準的，那么標準化是一個關(guān)鍵點呃問題，因為因為這些實用的模塊一般由成功的國際供應商提供。微系統(tǒng)集成化設(shè)計從系統(tǒng)的功能和經(jīng)濟性的觀點來看，系統(tǒng)的設(shè)計任務是對所有的元件進行調(diào)整，使系統(tǒng)的性能達到最優(yōu)，也就是使用的能量最少。從這項要求來看，微系統(tǒng)設(shè)計和宏觀設(shè)計是不同的，為了達到微系統(tǒng)設(shè)計的要求，主要有三種設(shè)計方法：自上而下設(shè)計，自下而上設(shè)計及雙向集成設(shè)計。

使用白下而上的蛙汁方法是以元件設(shè)計開始.元件構(gòu)底功能摸塊，然后再把更多的功能模塊組合成系統(tǒng)。假設(shè)這各個元件是傳感器，首先把這個元件結(jié)合到功能模塊中（傳感器陣列、執(zhí)行兀件陣列和微處理赫模塊），最后把這些模塊結(jié)合到系統(tǒng)中，如圖3-5所示口這種方法的優(yōu)點是七它的仿宜、設(shè)計費用較少可以把需要裝配的元件或功能紐看作是一傘黑匣子.元件和功能組的瞬態(tài)特性可以測凰或分折計算“武缺點足：既不能對所組成的系統(tǒng)的功能進行優(yōu)化，也不能對英經(jīng)濟性進行優(yōu)化。因為盡管根據(jù)預定的杜務可以對每一個元件進行優(yōu)化，例如-個傳感器對于一項測試具有…牛很高的靈敏度和測量精度，但傳感器被集成到系統(tǒng)以后.由于元件間的電磁耦合和熱耦合的干擾.傳感器的靈載度和測雖精度可陡被破壞。這樣時設(shè)計方法在原理上巴經(jīng)在微電了-技術(shù)中實現(xiàn)，并且有栢應的仿曳手段叮哄使用。最初I預期這種設(shè)計方法也會容易地轉(zhuǎn)換到微系統(tǒng)設(shè)計上來.，但微系統(tǒng)樂身的情況使用白下而上的蛙汁方法是以元件設(shè)計開始.元件構(gòu)底功能摸塊，然后再把更多的功能模塊組合成系統(tǒng)。假設(shè)這各個元件是傳感器，首先把這個元件結(jié)合到功能模塊中（傳感器陣列、執(zhí)行兀件陣列和微處理赫模塊），最后把這些模塊結(jié)合到系統(tǒng)中，如圖3-5所示口這種方法的優(yōu)點是七它的仿宜、設(shè)計費用較少可以把需要裝配的元件或功能紐看作是一傘黑匣子.元件和功能組的瞬態(tài)特性可以測凰或分折計算“武缺點足：既不能對所組成的系統(tǒng)的功能進行優(yōu)化，也不能對英經(jīng)濟性進行優(yōu)化。因為盡管根據(jù)預定的杜務可以對每一個元件進行優(yōu)化，例如-個傳感器對于一項測試具有…牛很高的靈敏度和測量精度，但傳感器被集成到系統(tǒng)以后.由于元件間的電磁耦合和熱耦合的干擾.傳感器的靈載度和測雖精度可陡被破壞。這樣時設(shè)計方法在原理上巴經(jīng)在微電了-技術(shù)中實現(xiàn)，并且有栢應的仿曳手段叮哄使用。最初I預期這種設(shè)計方法也會容易地轉(zhuǎn)換到微系統(tǒng)設(shè)計上來.，但微系統(tǒng)樂身的情況與微電了學足不相同的，微系統(tǒng)不僅涉及到微電子學，還涉及到機械學、熱力學、光學、聲學、化學和生物化學，并且它的之聞足相垃依賴的，根據(jù)-現(xiàn)有的計算能力和仿貢匚具，這種名學科相立關(guān)系的多樣性至今還沒有左全掌握◎元件的不同物理排列形式導致解決方案的系統(tǒng)性能是無法預料的-例如，在自上而下設(shè)計過程中▼對一個來自三維加速度傳感攝聚統(tǒng)的單個抑速度元件的機械、電謹和熱的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)計算是很関難的口雙向集成設(shè)計對影響MEMS設(shè)計的加工、封裝、測試、使用等因素進行全面的考慮，然后對設(shè)計過程和設(shè)計任務進行自上而下的分解。這樣集成和分解就做到了辯證統(tǒng)一，相輔相成，共同完成MEMS復雜設(shè)計任務。在雙向集成設(shè)計方法中，將MEMS的設(shè)計過程從開始到結(jié)束分為系統(tǒng)級設(shè)計、器件級設(shè)計和工藝級設(shè)計三個階層，每一階層分別完成相應的設(shè)計任務。3、簡述硅基的加工過程，請例舉說明硅工藝在MEMS器件中的應用？薄膜沉積：在基片表面覆蓋一層薄膜，主要方法有氧化，化學氣相沉積，蒸發(fā)，濺射等；光刻：1）在薄膜表面用甩膠機均勻地覆蓋上一層光膠，2）用光刻機通過曝光將光刻掩膜上的圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠層上；3）用顯影溶液去掉未曝光的光刻膠層（負膠）或已曝光的光刻膠層（正膠）?？涛g：利用未曝光的光刻膠的保護作用，選用合適的刻蝕劑，除去已曝光處的犧牲層，在基片主體上刻蝕一定深度的微結(jié)構(gòu)。根據(jù)刻蝕劑的不同有干法刻蝕和濕法可是兩種。硅工藝在MEMS器件中的應用：加速度傳感器、壓力傳感器和微陀螺等。基于MEMS技術(shù)的壓阻式壓力傳感器上下二層是玻璃體，中間是硅片，硅片中部做成一應力杯，其應力硅薄膜上部有一真空腔，使之成為一個典型的壓力傳感器。應力硅薄膜與真空腔接觸這一面經(jīng)光刻生成電阻應變片電橋電路。當外面的壓力經(jīng)引壓腔進入傳感器應力杯中，應力硅薄膜會因受外力作用而微微向上鼓起，發(fā)生彈性變形，四個電阻應變片因此而發(fā)生電阻變化，破壞原先的惠斯頓電橋電路平衡，電橋輸出與壓力成正比的電壓信號?；贛EMS技術(shù)的電容式加速度傳感器清洗硅片后交替運用干濕氧化制備犧牲層，然后用鍵合區(qū)掩膜版首次光刻，腐蝕未有光刻膠的二氧化硅。硅片根據(jù)版型蝕刻，去除未被腐蝕二氧化硅，對玻璃基片二次光刻，形成柵形電極圖形，最后將硅片及玻璃基底鍵合?；贛EMS技術(shù)的微靜電陀螺儀采用高深寬比干法刻蝕工藝在體硅上刻蝕出微機械結(jié)構(gòu)，在玻璃上濺射金屬形成金屬點擊，再通過靜電鍵合形成玻-硅組合片。4、試用實例說明LIGA工藝有什么特點？其主要的工藝過程有哪些？4.2,1LIGA技術(shù)LIGA雄備文明aphie、GakoiwfoEung和Abformung—［個飼的縮寫,是X射線悚層光刻、微電詩和徵復制工藝的完莢結(jié)合，20世紀就年代由德國卡爾斯魯爾核研究中心開發(fā)而成任.I.IGA技術(shù)自幵岌岀來以后"發(fā)嵐非常迅速，枉德國*美國和H本部奸展了該技術(shù)領(lǐng)域的研究工作LKA技術(shù)是一種施用同步輻射X射線制造三維徽器件的先進制造友術(shù)t：它山X射線掩模板制備、同步X射線光刻、微結(jié)構(gòu)模具、微電待和微復制王藝紐成，用LIGA技術(shù)可氐進行微器件的大批量牛產(chǎn)°優(yōu)點：采用X射線深層光刻制造具有大結(jié)構(gòu)高度、高深寬比的組件、系統(tǒng)或模具仍然是目前最為精確的批量制造技術(shù)；可以通過復制技術(shù)提供多種材料的微結(jié)構(gòu)，尤其是金屬和聚合物；具有柔性；可以獲得極為光滑的表面。主要應用領(lǐng)域為微機械器件、微光學，尤其是傳感、光通信和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。LIGA技術(shù)最大的缺點是成本太高。導致成本高的因素主要有：時間、設(shè)備和繁多的工藝步驟。深度X射線曝光特別費時，例如：50“m的厚膠充分曝光大約需要8個小時。LIGA技術(shù)需要特殊的設(shè)備，主要是產(chǎn)生X射線的同步輻射加速器。與其它微細加工方法相比，LIGA技術(shù)具有如下特點：可制造較大高寬比的結(jié)構(gòu)；取材廣泛，可以是金屬、陶瓷、聚合物、玻璃等；可制作任意截面形狀圖形結(jié)構(gòu)，加工精度高；可重復復制，符合工業(yè)上大批量生產(chǎn)要求，制造成本相對較低等。主要制作步驟：在基地表面上沉積一層厚的光刻膠，針對X射線，通常選擇的光刻膠材料是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,在X射線光刻過程中要采用掩膜。大部分掩膜的材料針對X射線是透明的，因此有必要在組織X射線穿過的區(qū)域覆蓋金屬膜。用于同樣目的的薄掩膜一般采用厚度1~1.5“m的％叫。深層X射線光刻技術(shù)使得曝光區(qū)域的光膠層在隨后的步驟中被溶解掉。此后，剩下的PMMA光刻膠構(gòu)成了產(chǎn)品的外形。下一步是在PMMA光刻膠上電鍍一種理想的金屬層，通常是鎳。用化學試劑和氧等離子體腐蝕掉光刻膠后，最后獲得所需要的金屬膜。用金屬膜復制塑料等介質(zhì)，獲得所需的微結(jié)構(gòu)。工藝過程：第一步是X射線掩膜板制備；第二步是X射線深層光刻工藝；第三步是微電鑄工藝；第四步是微復制工藝。第一步是X対線掩模板制備：.X射線掩模板必須冇選擇業(yè)透過和阻攔乩射線，-般的紫外光掩模板不適會作UGA掩模板;；由于最初沒有厚膠朮刻工藝,需要首先用電子束刻恤工藝制備吸收休厚度為1/xm的過渡掩模板，然后釆用同步輻射X射嵯光刻工藝制備吸收怵厚度為的UGA掩模板。目前用厚膠工藝可以血接制餉打口掩模板，透X射蜒薄膜由聚哉?亞肢、鈦.鐵、亂化硅.金取和和石墨等材料組城。第二出是x射線深層光刻工藝2由F光刻的厚度要達到幾厲微來?用一般的X射線光源需要很長的曝光時間*而同步輻射的x射線光源強度是普通xw線的幾卡萬倍，這樣就可以大大崩短曝光時間。目前較為理想的X射線光刻膠PMMA基聚合物*宙于鏗臥影高深寬比的徽結(jié)構(gòu)，需製采取各種方法來提髙顯形速度，減少顯專時間，以免光刻膠產(chǎn)生裂縫。第三步是微電鑄工藝°它特顯影后的光刻膠空隙用做電鑄的方迭填上各種金厲’例如轉(zhuǎn)L銅?金.鐵攥合金等:：由于饗電鑄的扎較探，必須克眼電持液的表面張力，使其進入微扎中，用電舞工藝還薑魁鑄出用于微顯制丄藝的微結(jié)構(gòu)模具’獲得的模具無內(nèi)應力’這樣，UGA技術(shù)對電鑄液的配方和電詩工藝都有特殊的要求棗第四步是微復制工藝°用微電鑄制遺出微復制模具可以用來逬行塑料微結(jié)構(gòu)器件的大批量生產(chǎn)，將陶瓷楞料填充逬塑料微結(jié)構(gòu)中、經(jīng)過燒結(jié)后可獲得陶瓷微結(jié)構(gòu)-微復制工藝不僅町以制適由高分子材料或陶瓷組成的懺器件，而且還可以在此基礎(chǔ)上進行第二次微電詩.進行金屬做器件的大批量生產(chǎn)。

5、介紹你認為有應用價值的一種微細特種加工工藝。因此可控性好‘易于通過數(shù)控程序微電火花加工工的基礎(chǔ)上.制用線狀電機替代反拷塊，冊制成功了線電扱電火花磨削（WEDG）技術(shù)〔測，其工作原理如圖4-!3所示。電火花磨削過程中，線狀電極在導向器上連續(xù)移動，導向器沿工杵的輕向柞微進給.而工件電極隨主軸旋轉(zhuǎn)的間時柞軸向進給口通過控制工件電扱的旋轉(zhuǎn)與分度.WEDG不僅可以加工出凰拄f伏電極，還町加工出多邊形、螺旋等形狀的電極.這為微細電火花加工餐種復雜形狀的型腔提供了扱為有利的工具口由于線電極電火花磨削過程中，線電極與工件間為點接觸放電，易于實現(xiàn)工具與工件電扱間的微能放電.這種點接觸式放電方式還僅得工件的初工精度更接近于機床的幾何精度，同時由于線世極的連續(xù)移動*可以恕略線電極損耗對加工精度的影響，來加工出各種昭狀的電扱。因此可控性好‘易于通過數(shù)控程序WEDG技術(shù)的出現(xiàn)?圓満地解決了繼細工具的往線制柞與安裝這一長期制約微細加工技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。它的出、現(xiàn)與發(fā)展*不但促逬了微細電火花加工技術(shù)的實用化.而且極犬地帶動了相關(guān)微細加工技術(shù)的發(fā)展口利用WEDG,日本東京大學地澤隆矢等已可加工出的微細軸和*5呼的微細扎，代表了當前這一領(lǐng)域的技術(shù)由沿。1^4-14是采用3D電化學微加工工件電根微加工過程：對加工件（電極）的雙電層進行超短脈沖定時充電。模具電極與加工件（電極）之間的溶液電阻隨二者距離呈線性變化，這樣加工片上雙電層的有效充電僅發(fā)生在兩者距離只有微/納尺寸范圍內(nèi)。由于電化學反應的速率與雙電層的電位降成指數(shù)關(guān)系變化，所以電極反應被強烈地限制在非?？拷＞唠姌O的極化區(qū)，于是，即可通過電極（加工片）上刻蝕反應進行三維復雜圖形微加工復制目的。工件電根優(yōu)點：效率高，工件無損耗，加工表面無變質(zhì)層。6、納米壓印加工方法有什么特點？典型的工藝過程有制作印章，壓印過程和轉(zhuǎn)移圖形三個步驟。成本低，生產(chǎn)效率高，設(shè)備簡單而廉價。“納米壓印是一種全新的納米圖形復制方法。其特點是具有超高分辨率,高產(chǎn)量,低成本。高分辨率是因為它沒有光學曝光中的衍射現(xiàn)象和電子束曝光中的散射現(xiàn)象。高產(chǎn)量是因為它可以像光學曝光那樣并行處理,同時制作成百上千個器件。低成本是因為它不像光學曝光機那樣需要復雜的光學系統(tǒng)或象電子束曝光機那樣需要復雜的電磁聚焦系統(tǒng)。因此納米壓印可望成為一種工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),從根本上開辟了各種納米器件生產(chǎn)的廣闊前景。納米壓印是加工聚合物結(jié)構(gòu)的最常用方法，它采用高分辨率電子束等方法將結(jié)構(gòu)復雜的納米結(jié)構(gòu)圖案制在印章上，然后用預先圖案化的印章使聚合物材料變形而在聚合物上形成結(jié)

構(gòu)圖案。在納米壓印中，相當昂貴的光刻只需被用一次以制造可靠的印章，印章就可以用于大量生產(chǎn)成百上千的復制品。該法的顯著優(yōu)點是速度快、環(huán)節(jié)少、成本低。7、 簡述掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（ATM）的測量原理。掃描隧道顯微鏡（STM）：首先將樣品與探針間的距離調(diào)整到lnm以內(nèi)，在探針和樣品間加上電壓，這時電子云就會形成隧道電流，電流的典型值從O.OlnA到50nA。隧道電流對間距大小十分敏感，隨間距增大而指數(shù)地衰減，且間距太大有范德瓦斯力存在，間距太小有斥力存在，力的不平衡會引起變形，影響檢測結(jié)果，因此掃描時自動控制針尖上下移動，使隧道電流保持恒定，這樣就可以通過探針相對于代測表面上的三維掃描，在屏幕上或記錄儀上顯示樣品表面的三維圖像。原子力顯微鏡（ATM）：ATM與STM的主要差別是以一個一端固定，另一端裝在彈性微懸臂上的尖銳針尖代替隧道探針；以探測微懸臂受力產(chǎn)生的微小形變代替探測微小的隧道電流。ATM的基本檢測原理在于對力敏感的易彎曲懸臂上的針尖與樣品之間原子力的相互作用，造成懸臂的微弱偏轉(zhuǎn)，通過懸臂上針尖對樣品表面的掃描，實時探測懸臂的微弱偏轉(zhuǎn)，從而完成樣品表面形貌及各種表面性質(zhì)的檢測。8、 請論述MEMS技術(shù)在智能裝備或智能產(chǎn)品中的應用的可能性，談談你的設(shè)想。智能產(chǎn)品：智能手機與平板電腦是各類MEMS傳感器的溫床一一從加速計、陀螺儀和電子羅盤等主流傳感器，到壓力傳感器和用于光學自動聚焦的MEMS激勵器，MEMS計時器件以及熱電元件。例如，加速計在手機與平板電腦中用于幫助調(diào)整畫面顯示方向，而陀螺儀和電子羅盤則對于游戲與導航等動作敏感型應用非常關(guān)鍵。智能手機與平板電腦市場規(guī)模巨大，面向這兩類產(chǎn)品的MEMS傳感器供應商勢必獲得大量營業(yè)收入——如果錯失一個重要機會也可能會血本無歸。除了智能手機與平板電腦，消費與移動市場中使用MEMS的重要產(chǎn)品還有筆記本電腦，包括超級本與PC平板；游戲控制臺與手持游戲機；投影儀與數(shù)碼相機。MEMS加速度計，用來測量物體的線性加速度和地心引力，能計算出物體移動過程中的激烈程度，偵測物體移動的行為，卻無法測量