Co je mikrofabrikace?

Mikrofabrikace a mikromachining jsou termíny, které popisují technologie a procesy používané při výrobě mikroskopických struktur nebo zařízení. Tyto struktury se mohou pohybovat od velikosti od šířky lidských vlasů až po menší než jedna lidská buňka. Schopnost budovat zařízení, která tato malá malá, vyvolala technologický pokrok v počítačích, spotřební elektronice, technologii zelené energie a mnoha dalších oborech. Mikrofabrikační techniky se velmi liší v závislosti na sestavení zařízení. Mikrometr, často známý jako mikron, je tisícinu milimetru. Existuje 25 400 mikronů za jeden palec. Nanotechnologie je podobné pole, ale zabývá se ještě menšími komponenty. Vynálezy tranzistoru a integrovaného obvodu ve 40. a 50. letech 20. století vyvolaly miniaturizační trend v elektronice. Jako mikrofabrikační tecVylepšené, menší a složitější integrované obvody byly postaveny, což umožnilo postavit výkonné mikročipy. Drobné stroje známé jako mikroelektromechanické systémy lze nalézt v mnoha zařízeních, včetně chytrých telefonů a senzorů airbagů Car. Palivové články a solární panely také používají mikrofabrikované díly. Mikrofabrikační techniky a technologie byly použity ve výzkumných aplikacích v oborech od mikrobiologie po fyziku částic.

Techniky použité v procesu mikrofabrikace závisí na odvětví a požadovaném výsledku. Většina technik je přístupy shora dolů, což znamená, že začínají s větší komponentou, jako je křemíkovou oplatkou, a odstraní z ní, dokud nebude vytvořena konečná struktura. Mezi příklady technik shora dolů použité na mikroskopické úrovni patří řezání, leštění a leptání.

Manufac zdola nahoruTuring v této oblasti je převážně experimentální pole. V přístupu zdola nahoru se k vytvoření většího systému nebo zařízení používají menší položky, jako jsou atomy nebo molekuly. Techniky zdola nahoru se používají v aplikacích určených k napodobení biologických struktur nebo funkcí.

Mnoho technik použitých při mikrofabrikaci je vypůjčeno od jiných disciplín. Pole fotografií, optiky a fyziky přispěly k mikrotechnologii. Některé tradiční výrobní techniky, jako je vstřikování, byly miniaturizovány a použity při mikrofabrikaci.

Bez ohledu na použité techniky představuje výroba na mikroskopické úrovni jedinečné výzvy. Malá velikost znamená, že jeden kus prachu může způsobit zbytečným zařízením. Mikrofabrikační laboratoře jsou místnosti určené k ovládání vzdušných částic, jako je prach a mikroby. Pracovníci musí v těchto místnostech nosit ochranné oděvy, aby zabránili kontaminaci vytvořených mikroskopických částí.