Mikro elektro-mekanik sistemler: Revizyonlar arasındaki fark

'''Mikroelektro-mekanik sistemler''' ('''MEMS''') günümüzde var olan mekanik ve elektrik sistemlerin entegre ve minyatürize versiyonları olup mikron boyutlarında olan bu sistemleri [[nanoelektromekanik sistemler]] (NEMS) vasıtası ile [[nanoteknoloji]] uygulamaları için de kullanmak da mümkündür<ref>M.C. Roco. “A Frontier for Engineering,”Mech.Eng.123, January, pp. 52–55, (2001).</ref>. MEMS kavramı ilk olarak 1987 yılında bir [[mikrodinamik]] çalıştayı esnasında telaffuz edilmiştir. Fakat MEMS kavramının ortaya çıkması esas olarak [[entegre devre]] çalışmalarında yaşanan gelişmeler ışığında olmuştur. Bu gelişmeler içinde kalıba alma, kaplama teknolojileri, ıslak oyma metotları, kuru oyma metotlarında yaşanan gelişmeler mikro aygıt yapımını mümkün kılmıştır. Küçük aygıtların yapılması konusunda ortaya çıkan ilk fikir ünlü fizikçi [[Richard Feynman]] tarafından 1959 yılında yapılan "[[There's plenty of room at the bottom]]" isimli konuşmada ortaya atılmıştır. Mikro-elektromekanik sistemlerin boyutları 1 ile 100 [[mikrometre]] arasında değişim gösterir. Bu küçük boyutlarda standard fizik kuralları genellikle geçersizdir. MEMS yapılarında yüzey alanının hacime oranı oldukça yüksektir bu sebep ile yüzey etkileri ([[elektrostatik kuvvetler]],[[ıslatma]]) hacim etkilerine ([[eylemsizlik]],[[termal kütle]]) baskın gelir. Mikro elektro-mekanik sistem yapıları üç bölümden oluşur. Bu bölümler mekanik bölüm, mekanik bölümü çalıştıran tahrik bölümü ve mekanik hareketin davranışını inceleyen algılama bölümü olarak özetlenebilir. MEMS tahrik mekanizmaları verilen tahrik tipine göre farklılık gösterir. MEMS yapıları termal, elektrostatik, manyetik, pnömatik ve optik olarak tahrik edilebilir. Algılama işlemi ise genellikle optik ve elektronik sinyaller vasıtası ile yapılır. MEMS, Makina-Malzeme-Elektronik başta olmak üzere, temelde tüm mühendislik dalları ve temel bilimlerle birlikte pek çok dalı kapsayan çalışmaların yapıldığı disiplinlerarası bir kavramdır.

== Minimizasyon kavramı ==

MEMS aygıt tasarımı entegre devre üretiminde gerçekleşen yenilikler ışığında ortaya çıkmıştır. Entegre devre üretiminde ortaya çıkan gereksinimlerden doğan aygıtları küçültme fikri sayesinde küçük aygıt tasarımlarına olanak veren üretim metotları geliştirilmiş ve ilk olarak entegre devre endüstrisinde kullanılmıştır. Entegre devrelerde önemli bir yer teşkil eden transistorün küçültülmesi günümüz modern işlemcilerinin peformansına önemli bir katkı sağlamıştır. Günümüzde 45 nanometre boyutunda transistorler hemen hemen bütün işlemcilerde kullanılmaktadır. Entegre devrelerin geneli [[silikon]] materyalinden üretilir. Silikon mekanik ve elektronik özellikleri itibarı ile entegre devre yapımına en uygun malzeme olarak göze çarpmaktadır. Entegre devre üretim tekniklerinin büyük bir kısmı silikona yönelik tasarlandığı için silikon MEMS yapıları için de vazgeçilmez bir materyaldir. Silikon materyali ve entegre devre üretim metotları kullanılarak pek çok MEMS yapısı üretilebilir.

=== Kaplama (Deposition) ===

MEMS teknolojisinde yer alan ilk üretim aşaması ince film kaplamasıdır. Bu filmlerin ince tabakalar halinde oluşturulması için kullanılan standard metotlar [[Kimyasal Buhar ile Kaplama]] ([[CVD]]),

 

=== Şablon oluşturma (Lithography) ===