什么是微纳技术?

微纳技术(MEMS,nano?Technology)为微机电系统(MEMS)技术和纳米科学技术(nano?科学?然后呢。技术,?纳米?ST)的缩写。它是80年代末在美国、日本等发达国家兴起的一门高科技科学技术。微纳技术因其巨大的应用前景,自问世以来就受到了世界各国政府和学者的高度重视,是科技界的热门研究领域之一。

MEMS技术主要涉及0.1μm到几毫米范围内的传感器、微致动器和微系统的研发。它以单晶硅为基础材料,以光刻并行制造为主要加工特征,采用微电子工艺设备结合其他专用工艺设备为加工手段。

纳米级一般指1 ~ 100 nm。纳米科学是在纳米尺度上研究原子、分子等各类物质的运动和变化的科学,而在同一尺度上操纵和处理原子、分子的技术称为纳米技术,纳米尺度上的机电系统称为纳米机电系统。

可见两者之间既有联系又有区别。前者是后者的基础,后者是前者的发展方向。

纳米技术包括以下四个主要方面:

1.纳米材料:当一种物质达到纳米尺度,大约是0.1-100纳米,物质的性质会突然发生变化,出现特殊的性质。?这种具有不同于原来的原子、分子和宏观物质的特殊性质的材料,被称为纳米材料。

2.纳米动力学:主要是微型机械和微型电机,或称微机电系统(MEMS),用于传动机械、光纤通信系统、特种电子设备、医疗和诊断仪器等的微型传感器和执行器。它采用了一种类似于集成电器设计和制造的新技术。特点是零件很小,刻蚀深度往往需要几十到几百微米,宽度误差很小。这种工艺也可用于制造三相电机、超高速离心机或陀螺仪。在研究中,应相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦。虽然它们目前还没有真正进入纳米尺度,但却具有巨大的潜在科学和经济价值。

3.纳米生物学和纳米药理学:比如用纳米粒径的胶体金将dna颗粒固定在云母表面,用二氧化硅表面的叉指电极做生物分子、磷脂和脂肪酸双层平面生物膜的相互作用,dna的精细结构等实验。有了纳米技术,你还可以通过自组装将零件或组件放入细胞中,形成新材料。约一半的新药,即使是微米级颗粒的细粉,也不溶于水;但如果颗粒是纳米级的(即超细颗粒),则可以溶于水。

4.纳米电子学:包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电特性、纳米电子材料的表征、原子操纵和组装。当前电子技术的趋势要求设备和系统更小、更快、更冷、更小,这意味着更快的响应。更冷意味着单个设备的功耗更小。但是更小并不是无限的。?纳米技术是建设者的最后一个前沿,它的影响将是巨大的。