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MEMS将成为21世纪新技术增长点。
将成为世纪新技术增长点表格
将成为世纪新技术增长点
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■北京大学微电子学研究所　张兴
微电子技术的巨大成功在许多领域引发了一场微型化革命，以加工微米纳米结构和系统为目的的微米纳米技术在此背景下应运而生。一方面人们利用物理化学方法将原子和分子组装起来，形成具有一定功能的微米纳米结构；另一方面人们利用精细加工手段加工出微米纳米级结构。前者导致了纳米生物学、纳米化学等边缘学科的产生，后者则在小型机械制造领域开始了一场新的革命，导致了微机电系统的诞生。
将电子系统和外部世界有机地联系起来，它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界信号，并将这些信号转换成电子系统可以认识的电信号，而且还可以通过电子系统控制这些信号，进而发出指令，控制执行部件完成所需要的操作。从广义上讲，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。
主要包含微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分，图给出了典型的系统与外部世界相互作用的示意图。作为输入信号的自然界各种信息首先通过传感器转换成电信号，经过信号处理以后模拟数字再通过微执行器对外部世界发生作用。传感器可以把能量从一种形式转化为另一种形式，从而将现实世界的信号如热、运动等信号转化为系统可以处理的信号如电信号。执行器根据信号处理电路发出的指令完成人们所需要的操作。信号处理器则可以对信号进行转换、放大和计算等处理。
技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。技术开辟了一个全新的领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如尖端直径很小的微型镊子可以夹起一个红细胞，大小的能够开动小汽车，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。技术及其产品的增长速度非常之高，并且正处在加速发展时期。

技术的应用
技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子技术、机械技术、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等。
而它与不同的技术结合，往往便会产生一种新型的器件。正因为如此，器件的种类极为繁杂，几乎没有人可以列出所有的器件。根据目前的研究情况，除了进行信号处理的集成电路部件以外，微机电系统内部包含的单元主要有以下几大类：
微传感器：传感器种类很多，主要包括机械类、磁学类、热学类、化学类、生物学类等等，每一类中又包含有很多种。例如机械类中又包括力学、力矩、加速度、速度、角速度陀螺、位置、流量传感器等，化学类中又包括气体成分、