微機(jī)電系統(tǒng)課程

何謂MEMS，Sensors，Actuators，Transducers.MEMS通常指的是特征尺度大于1μm、小于1mm，結(jié)合了電子和機(jī)械部件，并用IC集成工藝加工的裝置。它是一個(gè)新興的、多學(xué)科交叉的高科技領(lǐng)域，并集約了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的許多新興成果。Sensors是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。Actuators是自動(dòng)化技術(shù)工具中接收控制信息并對(duì)受控對(duì)象施加控制作用的裝置。執(zhí)行器也是控制系統(tǒng)正向通路中直接改變操縱變量的儀表，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。Transducers是將信源發(fā)出的信息按一定的目的進(jìn)行變換。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem）是一種先進(jìn)的制造技術(shù)平臺(tái)。微機(jī)電系統(tǒng)基本上是指尺寸在幾厘米以下乃至更小的小型裝置，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)，主要由傳感器、作動(dòng)器（執(zhí)行器）和微能源三大部分組成。傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥組合體。它在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用是接受來自調(diào)節(jié)器發(fā)出的信號(hào)，以其在工藝管路的位置和特性，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的流量，從而將被控?cái)?shù)控制在生產(chǎn)過程所要求的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)換器（converter）是指將一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種信號(hào)的裝置。信號(hào)是信息存在的形式或載體。在自動(dòng)化儀表設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常將一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種與標(biāo)準(zhǔn)量或參考量比較后的信號(hào)，以便將兩類儀表聯(lián)接起來，因此，轉(zhuǎn)換器常常是兩個(gè)儀表（或裝置）間的中間環(huán)節(jié)。詳細(xì)介紹：一、（micro-electromechanicalsystem—MEMS）微機(jī)電系統(tǒng)基本上是指尺寸在幾厘米以下乃至更小的小型裝置，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)，主要由傳感器、作動(dòng)器（執(zhí)行器）和微能源三大部分組成。微機(jī)電系統(tǒng)涉及物理學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、醫(yī)學(xué)、電子工程、材料工程、機(jī)械工程、信息工程及生物工程等多種學(xué)科和工程技術(shù)，為系統(tǒng)生物技術(shù)的合成生物學(xué)與微流控技術(shù)等領(lǐng)域開拓了廣闊的用途。微機(jī)電系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)和軍事系統(tǒng)方面將有著廣泛的應(yīng)用前景。主要民用領(lǐng)域是醫(yī)學(xué)、電子和航空航天系統(tǒng)。美國已研制成功用于汽車防撞和節(jié)油的微機(jī)電系統(tǒng)加速度表和傳感器，可提高汽車的安全性，節(jié)油10%。僅此一項(xiàng)美國國防部系統(tǒng)每年就可節(jié)約幾十億美元的汽油費(fèi)。微機(jī)電系統(tǒng)在航空航天系統(tǒng)的應(yīng)用可大大節(jié)省費(fèi)用，提高系統(tǒng)的靈活性，并將導(dǎo)致航空航天系統(tǒng)的變革。例如，一種微型慣性測(cè)量裝置的樣機(jī)，尺度為2厘米×2厘米×0.5厘米，重5克。在軍事應(yīng)用方面，美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局正在進(jìn)行把微機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用于個(gè)人導(dǎo)航用的小型慣性測(cè)量裝置、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件、小型分析儀器、醫(yī)用傳感器、光纖網(wǎng)絡(luò)開關(guān)、環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)用的分布式無人值守傳感等方面的研究。該局已演示以微機(jī)電系統(tǒng)為基礎(chǔ)制造的加速度表，它能承受火炮發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的近10.5個(gè)重力加速度的沖擊力，可以為非制導(dǎo)彈藥提供一種經(jīng)濟(jì)的制導(dǎo)系統(tǒng)。設(shè)想中的微機(jī)電系統(tǒng)的軍事應(yīng)用還有：化學(xué)戰(zhàn)劑報(bào)警器、敵我識(shí)別裝置、靈巧蒙皮、分布式戰(zhàn)場傳感器網(wǎng)絡(luò)等。全稱MicroElectromechanicalSystem微機(jī)電系統(tǒng)MEMS(MicroElectromechanicalSystem，即微電子機(jī)械系統(tǒng))是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。概括起來，MEMS具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn)，微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產(chǎn)。MEMS技術(shù)的目標(biāo)是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域，幾乎涉及到自然及工程科學(xué)的所有領(lǐng)域，如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等。其研究內(nèi)容一般可以歸納為以下三個(gè)基本方面：1．理論基礎(chǔ)：在當(dāng)前MEMS所能達(dá)到的尺度下，宏觀世界基本的物理規(guī)律仍然起作用，但由于尺寸縮小帶來的影響（ScalingEffects），許多物理現(xiàn)象與宏觀世界有很大區(qū)別，因此許多原來的理論基礎(chǔ)都會(huì)發(fā)生變化，如力的尺寸效應(yīng)、微結(jié)構(gòu)的表面效應(yīng)、微觀摩擦機(jī)理等，因此有必要對(duì)微動(dòng)力學(xué)、微流體力學(xué)、微熱力學(xué)、微摩擦學(xué)、微光學(xué)和微結(jié)構(gòu)學(xué)進(jìn)行深入的研究。這一方面的研究雖然受到重視，但難度較大，往往需要多學(xué)科的學(xué)者進(jìn)行基礎(chǔ)研究。2.技術(shù)基礎(chǔ)研究：主要包括微機(jī)械設(shè)計(jì)、微機(jī)械材料、微細(xì)加工、微裝配與封裝、集成技術(shù)、微測(cè)量等技術(shù)基礎(chǔ)研究。3.微機(jī)械在各學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用研究。二、傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。傳感器的定義：國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認(rèn)為，傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來?！薄皞鞲衅鳌痹谛马f式大詞典中定義為：“從一個(gè)系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統(tǒng)中的器件”。三、執(zhí)行器（finalcontrollingelement）是自動(dòng)化技術(shù)工具中接收控制信息并對(duì)受控對(duì)象施加控制作用的裝置。執(zhí)行器也是控制系統(tǒng)正向通路中直接改變操縱變量的儀表，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥組合體。它在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用是接受來自調(diào)節(jié)器發(fā)出的信號(hào)，以其在工藝管路的位置和特性，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的流量，從而將被控?cái)?shù)控制在生產(chǎn)過程所要求的范圍內(nèi)。四、變換器（MatrixConverter）作為一種新型的交—交變頻電源，其電路拓?fù)湫问奖惶岢?，但直?979年意大利學(xué)者M(jìn).Venturini和A.Alesina提出了矩陣式變換器存在理論及控制策略后，其特點(diǎn)才為人們所關(guān)注和研究。普遍使用的是半控功率器件晶閘管。采用這種器件組成矩陣式變換器，控制難度是很高的。矩陣式變換器的硬件特點(diǎn)是要求大容量、高開關(guān)頻率、具有雙向阻斷能力和自關(guān)斷能力的功率器件，同時(shí)由于控制方案的復(fù)雜性，要求具有快速處理能力的微處理器作為控制單元，而這些是早期的半導(dǎo)體工藝和技術(shù)水平所難以達(dá)到的。所以這一期間矩陣式變換器的研究主要針對(duì)主回路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及雙向開關(guān)的實(shí)現(xiàn)，大多都處于理論研究階段，很少有面向工業(yè)實(shí)際的研究。高工作頻率、低控制功率的全控型功率器件如BJT，IGBT等不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)了矩陣式變換器控制策略的研究。微系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主要有哪些？比較各種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。微系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)微系統(tǒng)被分為若干個(gè)功能模塊，這些模塊可以大批量的制造，然后根據(jù)應(yīng)用時(shí)的要求，通過軟件和硬件修改，達(dá)到最終的性能要求，在微系統(tǒng)制造中被裝配到不同的微系統(tǒng)中。優(yōu)點(diǎn)：某些模塊(例如電源模塊、流體控制單元和傳感器陣列)可以高效的大批量制造，然后這些模塊只需作很小的軟件或者硬件的修改即可滿足特殊系統(tǒng)的需要；而且相當(dāng)可觀的開發(fā)成本是由模塊制造商和系統(tǒng)制造商共同承擔(dān)的，系統(tǒng)制造商從不同的模塊供應(yīng)商中選擇需要的模塊，而且系統(tǒng)的裝配也不需要專門的設(shè)備（無塵室、生產(chǎn)線系統(tǒng)），尤其是不需要熟練的工人，這種模塊化的概念對(duì)于開發(fā)能力有限的中小企業(yè)在微機(jī)電系統(tǒng)方面也是一個(gè)強(qiáng)有力的增殖工具。缺點(diǎn)：與定制電路（ASIC）相比，性能和功能密度有一些降低，當(dāng)需求量小的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致單個(gè)元件的成本相當(dāng)高。如果這些標(biāo)準(zhǔn)的模塊是大批量生產(chǎn)的，那么接口也必須是標(biāo)準(zhǔn)的，那么標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)呃問題，因?yàn)橐驗(yàn)檫@些實(shí)用的模塊一般由成功的國際供應(yīng)商提供。

微系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)從系統(tǒng)的功能和經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)來看，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)所有的元件進(jìn)行調(diào)整，使系統(tǒng)的性能達(dá)到最優(yōu)，也就是使用的能量最少。從這項(xiàng)要求來看，微系統(tǒng)設(shè)計(jì)和宏觀設(shè)計(jì)是不同的，為了達(dá)到微系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，主要有三種設(shè)計(jì)方法：自上而下設(shè)計(jì)，自下而上設(shè)計(jì)及雙向集成設(shè)計(jì)。雙向集成設(shè)計(jì)對(duì)影響MEMS設(shè)計(jì)的加工、封裝、測(cè)試、使用等因素進(jìn)行全面的考慮，然后對(duì)設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行自上而下的分解。這樣集成和分解就做到了辯證統(tǒng)一，相輔相成，共同完成MEMS復(fù)雜設(shè)計(jì)任務(wù)。在雙向集成設(shè)計(jì)方法中，將MEMS的設(shè)計(jì)過程從開始到結(jié)束分為系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、器件級(jí)設(shè)計(jì)和工藝級(jí)設(shè)計(jì)三個(gè)階層，每一階層分別完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)任務(wù)。簡述硅基的加工過程，請(qǐng)例舉說明硅工藝在MEMS器件中的應(yīng)用？薄膜沉積：在基片表面覆蓋一層薄膜，主要方法有氧化，化學(xué)氣相沉積，蒸發(fā)，濺射等；光刻：1）在薄膜表面用甩膠機(jī)均勻地覆蓋上一層光膠，2）用光刻機(jī)通過曝光將光刻掩膜上的圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠層上；3）用顯影溶液去掉未曝光的光刻膠層（負(fù)膠）或已曝光的光刻膠層（正膠）?？涛g：利用未曝光的光刻膠的保護(hù)作用，選用合適的刻蝕劑，除去已曝光處的犧牲層，在基片主體上刻蝕一定深度的微結(jié)構(gòu)。根據(jù)刻蝕劑的不同有干法刻蝕和濕法可是兩種。硅工藝在MEMS器件中的應(yīng)用：加速度傳感器、壓力傳感器和微陀螺等。基于MEMS技術(shù)的壓阻式壓力傳感器上下二層是玻璃體，中間是硅片，硅片中部做成一應(yīng)力杯，其應(yīng)力硅薄膜上部有一真空腔，使之成為一個(gè)典型的壓力傳感器。應(yīng)力硅薄膜與真空腔接觸這一面經(jīng)光刻生成電阻應(yīng)變片電橋電路。當(dāng)外面的壓力經(jīng)引壓腔進(jìn)入傳感器應(yīng)力杯中，應(yīng)力硅薄膜會(huì)因受外力作用而微微向上鼓起，發(fā)生彈性變形，四個(gè)電阻應(yīng)變片因此而發(fā)生電阻變化，破壞原先的惠斯頓電橋電路平衡，電橋輸出與壓力成正比的電壓信號(hào)?；贛EMS技術(shù)的電容式加速度傳感器清洗硅片后交替運(yùn)用干濕氧化制備犧牲層，然后用鍵合區(qū)掩膜版首次光刻，腐蝕未有光刻膠的二氧化硅。硅片根據(jù)版型蝕刻，去除未被腐蝕二氧化硅，對(duì)玻璃基片二次光刻，形成柵形電極圖形，最后將硅片及玻璃基底鍵合?；贛EMS技術(shù)的微靜電陀螺儀采用高深寬比干法刻蝕工藝在體硅上刻蝕出微機(jī)械結(jié)構(gòu)，在玻璃上濺射金屬形成金屬點(diǎn)擊，再通過靜電鍵合形成玻-硅組合片。試用實(shí)例說明LIGA工藝有什么特點(diǎn)？其主要的工藝過程有哪些？優(yōu)點(diǎn)：采用X射線深層光刻制造具有大結(jié)構(gòu)高度、高深寬比的組件、系統(tǒng)或模具仍然是目前最為精確的批量制造技術(shù)；可以通過復(fù)制技術(shù)提供多種材料的微結(jié)構(gòu)，尤其是金屬和聚合物；具有柔性；可以獲得極為光滑的表面。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槲C(jī)械器件、微光學(xué)，尤其是傳感、光通信和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。LIGA技術(shù)最大的缺點(diǎn)是成本太高。導(dǎo)致成本高的因素主要有：時(shí)間、設(shè)備和繁多的工藝步驟。深度X射線曝光特別費(fèi)時(shí)，例如：350μm的厚膠充分曝光大約需要8個(gè)小時(shí)。LIGA技術(shù)需要特殊的設(shè)備，主要是產(chǎn)生X射線的同步輻射加速器。與其它微細(xì)加工方法相比，LIGA技術(shù)具有如下特點(diǎn)：(1)可制造較大高寬比的結(jié)構(gòu)；(2)取材廣泛，可以是金屬、陶瓷、聚合物、玻璃等；(3)可制作任意截面形狀圖形結(jié)構(gòu)，加工精度高；(4)可重復(fù)復(fù)制，符合工業(yè)上大批量生產(chǎn)要求，制造成本相對(duì)較低等。主要制作步驟：在基地表面上沉積一層厚的光刻膠，針對(duì)X射線，通常選擇的光刻膠材料是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），在X射線光刻過程中要采用掩膜。大部分掩膜的材料針對(duì)X射線是透明的，因此有必要在組織X射線穿過的區(qū)域覆蓋金屬膜。用于同樣目的的薄掩膜一般采用厚度1 ~1.5μm的Si3N4。深層X射線光刻技術(shù)使得曝光區(qū)域的光膠層在隨后的步驟中被溶解掉。此后，剩下的PMMA光刻膠構(gòu)成了產(chǎn)品的外形。下一步是在PMMA光刻膠上電鍍一種理想的金屬層，通常是鎳。用化學(xué)試劑和氧等離子體腐蝕掉光刻膠后，最后獲得所需要的金屬膜。用金屬膜復(fù)制塑料等介質(zhì)，獲得所需的微結(jié)構(gòu)。工藝過程：第一步是X射線掩膜板制備；第二步是X射線深層光刻工藝；第三步是微電鑄工藝；第四步是微復(fù)制工藝。介紹你認(rèn)為有應(yīng)用價(jià)值的一種微細(xì)特種加工工藝。微電火花加工3D電化學(xué)微加工微加工過程：對(duì)加工件（電極）的雙電層進(jìn)行超短脈沖定時(shí)充電。模具電極與加工件（電極）之間的溶液電阻隨二者距離呈線性變化，這樣加工片上雙電層的有效充電僅發(fā)生在兩者距離只有微/納尺寸范圍內(nèi)。由于電化學(xué)反應(yīng)的速率與雙電層的電位降成指數(shù)關(guān)系變化，所以電極反應(yīng)被強(qiáng)烈地限制在非常靠近模具電極的極化區(qū)，于是，即可通過電極（加工片）上刻蝕反應(yīng)進(jìn)行三維復(fù)雜圖形微加工復(fù)制目的。優(yōu)點(diǎn)：效率高，工件無損耗，加工表面無變質(zhì)層。納米壓印加工方法有什么特點(diǎn)？典型的工藝過程有制作印章，壓印過程和轉(zhuǎn)移圖形三個(gè)步驟。成本低，生產(chǎn)效率高，設(shè)備簡單而廉價(jià)?！凹{米壓印是一種全新的納米圖形復(fù)制方法。其特點(diǎn)是具有超高分辨率,高產(chǎn)量,低成本。高分辨率是因?yàn)樗鼪]有光學(xué)曝光中的衍射現(xiàn)象和電子束曝光中的散射現(xiàn)象。高產(chǎn)量是因?yàn)樗梢韵窆鈱W(xué)曝光那樣并行處理,同時(shí)制作成百上千個(gè)器件。低成本是因?yàn)樗幌窆鈱W(xué)曝光機(jī)那樣需要復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)或象電子束曝光機(jī)那樣需要復(fù)雜的電磁聚焦系統(tǒng)。因此納米壓印可望成為一種工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),從根本上開辟了各種納米器件生產(chǎn)的廣闊前景。納米壓印是加工聚合物結(jié)構(gòu)的最常用方法，它采用高分辨率電子束等方法將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)圖案制在印章上，然后用預(yù)先圖案化的印章使聚合物材料變形而在聚合物上形成結(jié)構(gòu)圖案。在納米壓印中，相當(dāng)昂貴的光刻只需被用一次以制造可靠的印章，印章就可以用于大量生產(chǎn)成百上千的復(fù)制品。該法的顯著優(yōu)點(diǎn)是速度快、環(huán)節(jié)少、成本低。簡述掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（ATM）的測(cè)量原理。掃描隧道顯微鏡（STM）：首先將樣品與探針間的距離調(diào)整到1nm以內(nèi)，在探針和樣品間加上電壓，這時(shí)電子云就會(huì)形成隧道電流，電流的典型值從0.01nA到50nA。隧道電流對(duì)間距大小十分敏感，隨間距增大而指數(shù)地衰減，且間距太大有范德瓦斯力存在，間距太小有斥力存在，力的不平衡會(huì)引起變形，影響檢測(cè)結(jié)果，因此掃描時(shí)自動(dòng)控制針尖上下移動(dòng)，使隧道電流保持恒定，這樣就可以通過探針相對(duì)于代測(cè)表面上的三維掃描，在屏幕上或記錄儀上顯示樣品表面的三維圖像。原子力顯微鏡（ATM）：ATM與STM的主要差別是以一個(gè)一端固定，另一端裝在彈性微懸臂上的尖銳針尖代替隧道探針；以探測(cè)微懸臂受力產(chǎn)生的微小形變代替探測(cè)微小的隧道電流。ATM的基本檢測(cè)原理在于對(duì)力敏感的易彎曲懸臂上的針尖與樣品之間原子力的相互作用，造成懸臂的微弱偏轉(zhuǎn)，通過懸臂上針尖對(duì)樣品表面的掃描，實(shí)時(shí)探測(cè)懸臂的微弱偏轉(zhuǎn)，從而完成樣品表面形貌及各種表面性質(zhì)的檢測(cè)。8、請(qǐng)論述MEMS技術(shù)在智能裝備或智能產(chǎn)品中的應(yīng)用的可能性，談?wù)勀愕脑O(shè)想。智能產(chǎn)品：智能手機(jī)與平板電腦是各類MEMS傳感器的溫床——從\o"意法半導(dǎo)體推出新型硅傳感器"加速計(jì)、\o"InvenSense單芯片兩軸陀螺儀可應(yīng)用于游戲搖桿"陀螺儀和電子羅盤等主流傳感器，到壓力傳感器和用于光學(xué)自動(dòng)聚焦的MEMS激勵(lì)器，MEMS計(jì)時(shí)器件以及熱電元件。例如，加速計(jì)在手機(jī)與平板電腦中用于幫助調(diào)整畫面顯示方向，而陀螺儀和電子羅盤則對(duì)于游戲與導(dǎo)航等動(dòng)作敏感型應(yīng)用非常關(guān)鍵。智能手機(jī)與平板電腦市場規(guī)模巨大，面向這兩類產(chǎn)品的MEMS傳感器供應(yīng)商勢(shì)必獲得大量營業(yè)收入——如果錯(cuò)失一個(gè)重要機(jī)會(huì)，也可能會(huì)血本無歸。除了智能手機(jī)與平板電腦，消費(fèi)與移動(dòng)市場中使用MEMS的重要產(chǎn)品還有筆記本電腦，包括超級(jí)本與PC平板；游戲控制臺(tái)與手持游戲機(jī)；投影儀與數(shù)碼相機(jī)。MEMS加速度計(jì)，用來測(cè)量物體的線性加速度和地心引力，能計(jì)算出物體移動(dòng)過程中的激烈程度，偵測(cè)物體移動(dòng)的行為，卻無法測(cè)量物體在移動(dòng)中的偏航、傾斜和滾動(dòng)的狀態(tài)。MEMS陀螺儀，也叫角速度計(jì)，用來測(cè)量物體圍繞某個(gè)軸發(fā)生的旋轉(zhuǎn)，能間接地測(cè)量角位移和速度，也能知道物體在移動(dòng)中的偏航、傾斜和滾動(dòng)的狀態(tài)。兩種慣性傳感器功能不同，實(shí)際應(yīng)用中卻能互補(bǔ)。多年前，這兩種慣性傳感器主要被應(yīng)用于軍事、工業(yè)、航空航天等高端領(lǐng)