张霞 刘宏波 顾文 周细应 于治水

摘要：文章以CMOS为引子，概述MEMS的研究性质、主要特征；以通信/移动设备、智能手环为例，解读高科技产品中MEMS的应用状况：最后介绍MEMS与CMOS的差异，提出了我国发展MEMS的基本设想。

关键词：MEMS； CMOS；微加工；交叉学科

虽然大部分人对于微机电系统/微机械/微系统（MicroElectromechanical Systems，MEMS）感到很陌生，但是其实MEMS在人们生活中早己無处不在了。智能手机、健身手环、打印机、汽车、无人机（车）以及可穿戴/植入的VR/AR头戴式设备、物联网等，这些电子产品都应用了MEMS器件（见图1）。

1 MEMS概述

微机电系统技术是建立在微米/纳米技术（ micro/nanotechnology）基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的微电子技术和微加工技术（包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术相结合的制造工艺），将机械（运动）构件（装置）、光学系统、发音系统、电控系统、无线驱动、化学分析、计算系统等系统级芯片集成为一个整体单元的微型系统（各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统）。

MEMS是一门新型综合学科，学科交叉现象极其明显，将对未来人类生活产生革命性的影响，主要涉及微加工技术，材料物理与化学、精密光学、电子学，生物学、机械学/固体声波理论，热流理论等。对MEMS的研究主要包括理论基础研究、制造工艺研究及应用研究3类。理论研究主要是研究微尺寸效应、微摩擦、微构件的机械效应以及微机械、微传感器、微执行器等的设计原理和控制研究等：制造工艺研究包括微材料性能、微加工工艺技术、微器件的集成和装配以及微测量技术等；……