MikroElektroMechanische

Mikroelektromechanische systemen (MEMS) zijn miniatuurapparaten die elektrische en mechanische functies combineren op microniveau. Door batchfabricage op wafers kunnen vele eenheden tegelijk worden gemaakt en in systemen worden geïntegreerd met elektronica, wat leidt tot compacte, energiezuinige apparaten.

De fabricage gebruikt technieken uit de halfgeleiderindustrie, zoals bulk- en oppervlakte-micromachining. Silicium is het meest gangbare basismateriaal, soms aangevuld met siliciumdioxide, metalen of polymeren. Processen omvatten lithografie, etsen, depositie en assembling, met regelmatige CMOS-integratie voor signaalverwerking.

Toepassingen zijn onder meer sensoren (versnellingsmeters, gyroscopen, druksensoren en chemische of biologische sensoren), actuatoren (microkleppen en micropompen), RF MEMS (schakelaars en resonatoren) en optische MEMS (spiegelarrays). Biomedische MEMS omvatten lab-on-a-chip-systemen en gerichte medicijnafgifte.

Voordelen zijn klein formaat, lage vermogensbehoefte en de mogelijkheid tot grootschalige productie en integratie met elektronica. MEMS vinden toepassing in consumentenelektronica, automotive, telecommunicatie en biomedische technologieën, vaak als sleutelelement in smartphones, auto's en medische apparaten.

Uitdagingen zijn robuuste packaging, betrouwbaarheid, stiction en slijtage van beweegbare onderdelen, temperatuurvariaties en productievariabiliteit. Onderzoek richt zich op betere materialen, hermetische behuizing en verregaande integratie om de prestaties en levensduur te verbeteren.

Mems ontstonden in de late twintigste eeuw uit de ontwikkeling van microfabricage en integratie van sensoren en actuatoren. Sindsdien hebben MEMS een brede verspreiding gekend, met significante impact op consumententechnologie, automotive veiligheid en medische diagnostiek.