微电子科学应用 今天给大家介绍MEMS(微电子机械系统)技术

小编 2025-02-25 电子技术 23 0

今天给大家介绍MEMS(微电子机械系统)技术

随着科技的飞速发展,微电子机械系统(MEMS)技术正成为当今科技领域的一颗耀眼明星。这项技术结合了微电子学和机械工程,创造出微小而精密的设备,为各行各业带来了革命性的变革。本文将深入介绍MEMS技术的基本概念、工作原理、应用领域以及其对现代社会的影响。

MEMS技术的基本概念:

微电子机械系统(MEMS)是一种在微米尺度下制造、操作和控制机械系统的技术。它涵盖了微型传感器、微型执行器、微型结构等多种微小设备,这些设备通常由硅等半导体材料制造,具有高度的精确度和可控性。

MEMS技术的工作原理:

MEMS技术利用微纳加工技术,将微小的机械结构制造在微芯片上。这些微型结构可以对外界环境的物理、化学或生物参数进行感知,并通过微型电子元件进行信号处理和控制。例如,微型加速度计可以感知物体的加速度,微型压力传感器可以测量气体或液体的压力。

MEMS技术的应用领域:

消费电子:MEMS技术在消费电子领域广泛应用,如智能手机中的加速度计、陀螺仪和压力传感器,为用户提供更好的体验。

医疗领域:MEMS传感器可以用于医疗监测和诊断,如血糖监测、心率监测等,为医疗行业带来了更精准的数据。

汽车工业:MEMS技术在汽车工业中的应用也十分广泛,如车辆稳定性控制系统、轮胎压力监测系统等,提升了车辆的安全性能。

工业自动化:MEMS技术可以用于工业自动化中的传感与控制,实现设备的精确控制和监测。

环境监测:MEMS传感器可用于空气质量监测、水质监测等领域,帮助实时监测环境参数。

MEMS技术对现代社会的影响:

提升生活品质:MEMS技术的广泛应用使得智能设备更加精准、灵活,提升了人们的生活品质。

推动创新:MEMS技术为各行各业带来了新的解决方案,促进了技术创新和产业发展。

实现智能化:MEMS传感器使得设备具备感知能力,为实现智能化系统提供了关键支持。

医疗进步:MEMS技术在医疗领域的应用,如可穿戴医疗设备,为医疗诊断、监测和治疗带来了前所未有的进步。

未来展望与挑战:

随着技术的不断进步,MEMS技术有望在更多领域发挥重要作用。然而,也面临一些挑战,如制造工艺的提升、可靠性的保证等。

综上所述,微电子机械系统(MEMS)技术在当今科技领域扮演着重要角色,其微小而精密的特点为各行各业带来了深刻变革。从消费电子到医疗领域,从汽车工业到环境监测,MEMS技术正不断推动着人类社会走向智能化和更加便利的未来。

微电子专业深度盘点:哪所大学芯片最强?强在哪?(第2弹)

众所周知,国内高校微电子专业都以示范性28所微电子学院为代表,其中又分前9所后19所 ,之间的区别就在于:

前9所是支持建设示范性微电子学院,后19所是支持筹备建设示范性微电子学院。 建设与筹备建设之间的区别很容易理解,就是字面上的意思。

前9所之前已经出过了文章,这次就聊聊后19所(本文先写左侧的10所 )。

除了“示范性微电子学院”之外,更早期的“国家集成电路人才培养基地” 以及“电子科学与技术学科评估” 也可以作为我们参考的标准。

北京航空航天大学

国家第二批 集成电路人才培养基地,第四轮学科评估结果是B+

北航2015年获批筹备建设微电子学院,2018年开始正式实体化运行,2020年更名为“集成电路学院”。

目前设置的科系有集成电路材料与器件系、集成电路设计与工具系、集成电路工艺与装备系。搞材料、器件、工艺还是搞设计,都很一目了然,这一点对报考学子很友好。

北航以自旋电子芯片为主,这也是一大优势方向,目前拥有一条工艺线。

北京理工大学

第四轮学科评估结果是B+

北理工的集成电路学院与微电子学院的前身是创建于1960年的无线电电子物理学专业。教职工团队有近160人,教学队伍庞大。

目前的研究方向涵盖了“材料-器件-设计-封装-应用”全链条,大致包括这么几个比较前沿的研究方向:

● 集成微纳电子科学

● 高端芯片设计与封装

● MEMS器件及智能感知

● 毫米波/太赫兹技术与应用

● 医学电子与信号处理

● 智能电子信息系统

北京工业大学

国家第三批 集成电路人才培养基地,第四轮学科评估结果是B

北京工业大学的电子科学与技术学院(微电子学院)隶属于信息学部。除了微电子学院,还有信息与通信工程学院、人工智能与自动化学院、计算机学院、软件学院,都属于现下的大热门。

微电子学院内研究方向以器件为主,材料次之,设计再次。在器件可靠性和光电子方面具备一定优势。

天津大学

国家第三批 集成电路人才培养基地,第四轮学科评估结果是B+

天大的微电子学院是依托之前的电子信息工程学院而建立的。天大微电子在国内有两个领先的方向,一个是马院的射频方向,一个是图像传感器方向。

ISSCC 2022天大入选了一篇射频方向的论文,天大是除了前九所之外,唯一一所入选的高校。

另外,天大官网的导师介绍还是比较详细的,大家报考之前可以在官网和其他平台认真做好功课。

大连理工大学

第四轮学科评估结果是B-

大工的微电子学院是东北地区唯一一所筹建的国家示范性微电子学院。位于开发区校区。

除了是国家第三批集成电路人才培养基地之外,大工微电子还拥有以Intel赠送的八寸线(原值4400万美金)为核心的大连半导体技术学院,以及各类教育中心和半导体工艺平台。

做设计的老师也有几位,在学生中的口碑都很不错。

同济大学

国家第二批 集成电路人才培养基地,第四轮学科评估未参评。

同济2015年以电子科学与技术系及多个同济大学微电子研究机构为基础,筹建示范性微电子学院。2018年正式成立微电子科学与工程本科专业并开始招生。

目前为止,还没有单独建设微电子学院,微电子专业依然属于电子与信息工程学院。

不过研究方向还是比较齐全的,模拟、数字、射频、混合信号的集成电路设计都有。

南京大学

第四轮学科评估结果是A-

南大电子科学与工程学院包含了多个科系:电子工程、微电子与光电子学系、信息电子学系等。其中微电子与光电子学系前身是我国最早(1956年)设立的半导体专业之一。

研究方向还是比较多的,器件、材料、还有热门的石墨烯都有导师做研究。要论比较强的方向,就是光电信息功能材料,参与了不少国家级的项目计划。

中国科学技术大学

第四轮学科评估结果是B

中科大的微电子学院是2015年12月正式成立的。目前有六大研究方向,同样包含了器件、材料、设计等方向。很多同学对设计方向比较感兴趣,中科大的设计主要是射频和模拟电路设计。据说今年微电子学院要搬到高新校区,除了生活硬件设施外,还有5000平方米的超净实验室及先进齐全的微电子工艺和测试分析设备。

合肥工业大学

第四轮学科评估结果是B-

合工大微电子学院的前身是1980年建立的应用物理系,2021年正式成立微电子学院。

目前有集成电路和电子科学两大系,主要研究方向各有不同。据了解,集电更偏向硬件设计,微电子更加偏向理论和器件材料,具体可以参考下面两张图。

另外,合工大的毕业生找工作时的业内认可度还是很不错的。话说回来,只要是示范性28所里的高校,认可度都不算低,毕竟是28所目前是国内“天花板”。

福州大学

国家第三批 集成电路人才培养基地,第四轮学科评估结果是B-

福州大学微电子学院前身为微电子学专业据说搞设计的老师比例还算是比较高,对于报考学子来说选到搞设计的导师可能性更大,这么看报考的性价比很高。

除此之外,福大集成电路相关实验室建设力度还是很大的,除了福建省集成电路设计中心(福建ICC)之外,还陆续建立了4个专业实验室。

之前示范性微电子学院是26所,后又加入了2所(厦门大学和南方科技大学),共28所。目前为止已经盘点了19所高校,剩余的9所高校后续还会出第三弹。

当然,如果大家在28所之外的学校还有感兴趣、想了解的高校,也可以在各个平台留言。

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