微纳光电子系统 第一章绪论.pdfVIP

微纳光电子系统 赖建军 集成光电子器件与微纳制造系 Tel: Email: jjlai@mail.hust.edu.cn 1.1 微光学引言 1.1.1 什么是微光学、MEMS/NEMS、iMS 和 MOEMS? - 微光学：Micro-optics,是微米尺度上的光学，其中包括微米尺 度的光学表面微结构。 - 物理意义上的微光学其单元尺寸已在光波长量级。常规光学的 主要理论和设计方法不适用于微光学或不能精确计算；常规的 光学冷加工完全不适用于微光学制作。 - MEMS ：微机电系统（Microelectro mechanical systems) （美 国）；微系统技术（欧洲）；微机械（日本） - 特点： “小人国”– 外部观察：尺寸小，但功能相同；内部 观察：设计方法和工艺技术完全不同于常规机电系统。 MEMS ? Micro(small) Electro(electric components/functionality) Mechanical(mechanical components/functionality) Systems(integrated, system-like functionality) -MOEMS ：微光机电系统或光学MEMS,是微 光学与MEMS相结合的微系统技术。是当前 性能最佳、精度最高、知识密集度最高的微 系统。 微机械 微电器 ＭＥＭＳ ＋ 微光学 MOEMS 微电路  信息微系统 （iMS ）—是指外界信息通过MEMS或 MOEMS技术来实现功能或动作的系统，是广泛意义 上的微系统。是集微型机构微传感器微执行器以及信 号处理和控制电路甚至接口通讯和电源等集成于一体 的器件或系统。 输出 输入 微光学 如 力 外 、 功 界光 能 物 、 微传感器 微处理器 微执行器 或 理声 动 量 、 作 气 等 微机械 微电器 特点：低成本、能耗低、体积小、重量轻、 高可靠性和能批量生产、可集成并实现复杂 功能。 分类：物理MEMS 、光学MEMS 、化学 MEMS 、生物MEMS 、射频MEMS和电源 MEMS(Power MEMS)  NEMS ：纳米机电系统 1.1.2 什么是微加工  微加工是用于加工MEMS或MOEMS器件的方法与 技术，也称为微制造技术。  微加工不同于传统的机械加工方法（机床切削、磨 削、锻压、铸造和焊接等），不能用精密或超精密 加工方法来完成；而是用光刻、离子注入、扩散、 沉积、外延、溅射、离子刻蚀等方法实现三维微雕 刻，即微加工成形。  微加工技术是由微电子加工技术发展而来的，又不 完全同于IC 的微