4.1前言機電系統微機械電子系統(微機電)Micro-Electro-Mechanical-System(MEMS)4.2微機電系統微機電系統的特性與優點微機電系統(MEMS)與奈米機電系統(NEMS)靜電共振器4.3微機電元件之簡介4.4微機電系統的製造技術薄膜成長(2)微影罩幕(3)蝕刻成型接下來的矽半導體之矽微加工技術，也是基於半導體製程技術，但把矽半導體視為一機械性材料，進行切削或堆疊，又可分為下列三種技術：（1）塊材矽微加工技術（Bulksiliconmicromachining）IsotropicWetEtching等方向性濕蝕刻（2）面型矽微加工技術（Surfacesiliconicromachining）(3)LIGA技術4.5微機電系統的應用(1)微機電系統於人工義肢的應用一般利用傳統的壓力感測器或應變規，量測承套殘肢界面上的應力分佈，但是由於傳統的感測器體積大，無法安裝足夠數目於承套上，因而只能量測到概略的應力分佈。因此，極需發展微小、成本低、適合與軟組織接觸的感測器，而其中的微壓力感測器便是MEMS的產品，如此體積微小的微壓力感測器，便可以陣列式排列環繞在承套殘肢界面上，精確量測出整體的應力分佈。近幾年來，隨著MEMS發展之成熟，使得復健工程能更進一步的發展，主要是由於MEMS具有體積小、質量輕、大量製造成本低、性能佳等優點，例如視覺義肢：利用類似上述陣列觀念的微電極陣列，就是以MEMS的微加工製程技術製造出，可供視網膜電刺激的一種復健裝置。(2)微機電系統於航太產業的應用而且即使大型的結構體，諸如飛機都可因MEMS而受惠，例如微機械感測器和致動器，可以在後掠角度大的三角翼前緣，修正其所產生的渦流，從而產生足夠飛行控制所需的動量。在高攻角時，渦流貢獻升力至少達40%，而彈性表層所含有的剪應力感測器可以偵測到瞬間流體剝離線，微致動器即可運作控制氣流在邊界層內的剝離區域，從而改變漩渦結構，使其產生飛機操控所需的俯仰/滾動/橫搖力矩。若由傳統的控制翼面達成，則需液壓或電控系統，而微致動器僅需折動1至2公釐，就可達到所需的結果4.6奈米機電系統的優點(1/3)奈米機電系統的優點(2/3)3.超小的有效質量及轉動慣量，這使NEMS對於外加的質量，有著驚人敏感度。世人所可以做的最敏感的儀器，可由被附著在儀器表面上的數個原子質量所影響。4.NEMS的小體積對於空間上的要求相當嚴格，並且，NEMS的幾何外型可被修飾得，只對某一個特定方向上的外力有反應，這項特點非常適合新的掃瞄式顯微鏡探針的設計。5.NEMS或MEMS的另一項優點是，它可以從矽鎵砷化物或銦砷化物中製造，而這些與其他物質的相容性，正是電子工業的基礎。一些輔助性的NEMS感測器元件等，均可與電子元件製作於同一個晶片上。因此，晶片將更趨複雜化，並具有更多的功能。4.7奈米機電系統的製程整個步驟會被重複好幾次，並結合不同的沈積步驟，以製造出更複雜的奈米結構。這樣彈性的製程，可使異質結構的層數達到幾十層，因此，懸浮結構就可更趨複雜化。下圖是碳化矽(SiC)雙邊固定的樑。…betterthandefinitions台大微機電中心的成果SamplesofNTUMEMSCapabilities4.8奈米機電系統的應用(1/2)磁共振力顯微鏡學(a)此為一列平行的矽樑，長度為1至8um、寬100nm、厚度200nm。每支的共振頻率都有些許的不同，其中最大為380MHz。以靜電方式驅動。(b)極細小的懸臂樑寬5um，高260um，以用來量測微小至10-18牛頓範圍的力。(c)由Ludwings-Maximilian大學所製造。用來搬運電極間穿梭的單一電子。(Picturecredit:HCraighead/CornellUniversity,RBlick/LMU,TKenny/StanfordUniversityandDRugar/IBM260)奈米機電的挑戰(ChallengesforNEMS)