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科學技術的發展使人類在探索宏觀世界的同時,也在向
微觀世
界進軍。1965年諾貝爾物理學獎的獲得者、著名物理學家費恩曼(R
ichard P.Feynman)教授曾敏銳地觀察到了這一領域在科學技術方
面潛在的巨大推動作用。他曾在1959年的美國物理學會年會上發表
了極富有遠見且具有開拓性的重要報告,“There’SPlenty of Ro
om at the Bottom”,他在報告中預示了制造微小器具技術的出現
,可以采用大型機器來制造比自己體積小的機器,而這小的機器又
可以制造更小的機器,這是一條自上而下(Top.Down)從宏觀到微
觀的發展途徑。同時,他還論述了人們可以按照希望的方式以原子
、分子為模塊來構筑各種物質,這是一條自下而上(Bottom—Up)由
小至狀的新途徑。而且文中一些涉及微機械機理的觀點至今仍是該
領域的重要研究課題。
微機電系統是以半導體(特別是硅)為材料,以IC(集成電路)加
工技術為手段,以固態物性傳感器為背景發展起來的。20世紀80年
代中期,美國加州大學Berkeley分校、威州大學Madison分校等單
位研究出了表面微加工技術。他們以多晶硅薄膜作為結構材料,以
磷硅玻璃作為犧牲層,制成了多晶硅壓力傳感器、硅梁和連桿等微
機械運動部件。1987年美國加州大學Berkeley分校研制出了轉子直
徑為60t_Lm~120斗m的硅靜電微馬達,
微機電系統在繼承和發展微電子技術的基礎上,通過微型化和
集成化來建筑新的工作原理、新的功能、新的材料、新的結構、
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