Mikrosystemtechnik

Teilbereich der Mikrotechnik

Die Mikrosystemtechnik (MST, englisch micro systems technology), selten auch Mikrosystemtechnologie, ist ein Teilbereich der Mikrotechnik und beschäftigt sich mit der Lehre, Forschung & Entwicklung sowie Herstellung von Mikrosystemen.[1] Dabei werden beispielsweise mikromechanische oder mikrooptische Bauelemente mit mikroelektronischen Schaltungen in einem komplexen System kombiniert und integriert.

Mikroheizung

Ein weiteres Teilgebiet ist die Mikroverfahrenstechnik, die sich mit physikalischen und/oder chemischen Prozessen beschäftigt, die in mikrostrukturierten Apparaten ablaufen.

Begriff Bearbeiten

Für eine Abgrenzung und Definition der Mikrosystemtechnik und der Geräte selbst (MEMS), siehe Mikrosystem (Technik).

Verfahren Bearbeiten

In Mikrosystemen wirken Sensoren, Aktoren und Datenverarbeitung zusammen.[2] Für die Herstellung komplexer Mikrosysteme werden daher Verfahren und Methoden aus unterschiedlichen Mikrotechniken kombiniert. Dazu zählen die Mikromechanik, die Mikrofluidik, die Bioelektronik, die Mikrooptik (Sensoren, Aktoren) sowie die Mikroelektronik (Datenverarbeitung, elektronische Schnittstellen) selbst. Die Integration zu einem System erfolgt sowohl aus diskrete Komponenten (siehe Aufbau- und Verbindungstechnik), als auch monolithisch in Halbleitermaterialien wie kristallinem Silizium oder Gallium-Arsenid (siehe Dünnschichttechnik). Die genutzten Verfahren zur Herstellung sind dabei sehr vielfältig, neben typischen Dünnschichttechniken werden auch Abformtechniken (wie LIGA), Ätztechniken usw. genutzt. Dabei nutzt die MST nahezu jede Art von Werkstoffen wie Metalle, Halbleiter, Keramiken, Sol-Gel-Materialien, Kunststoffe und viele mehr.

Studium Bearbeiten

Mikrosystemtechnik kann an verschiedenen Hochschulen, Universitäten oder Forschungseinrichtungen studiert werden.[3] Grundlagen in Physik gelten generell als Grundvoraussetzung. Ähnliche Studiengänge heißen z. B. Nanotechnologie, NanoEngineering usw.

Preise & Auszeichnungen Bearbeiten

Die IEEE Electron Devices Society (EDS) verleiht u. a. den Robert Bosch Micro and Nano Electro Mechanical Systems Award für ausgezeichnete Arbeiten zu MEMS.

Anwendungsbereiche Bearbeiten

Typische Anwendungen sind Sensoren und Aktoren in einer Vielzahl von Bereichen wie der Automobilindustrie[4], Elektrotechnik, Informationstechnik, Verkehrstechnik, Hochfrequenztechnik[5][6] und Medizintechnik.[7]

Wirtschaft & Hersteller Bearbeiten

Verbände & Organisationen Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

Fachartikel Bearbeiten

  • Haoran Wang, Yifei Ma, Qincheng Zheng, Ke Cao, Yao Lu, Huikai Xie: Review of Recent Development of MEMS Speakers. In: Micromachines. Band 12, Nr. 10, 16. Oktober 2021, S. 1257, doi:10.3390/mi12101257 (englisch).

Fachjournale Bearbeiten

Lehrbücher Bearbeiten

Weiterführende Literatur Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

Commons: Mikrotechnologie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Jan G. Korvink, Oliver Paul: MEMS: A Practical Guide to Design, Analysis, and Applications. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2006, ISBN 3-540-21117-9, doi:10.1007/978-3-540-33655-6 (englisch).
  2. Simon M. Sze (Hrsg.): Semiconductor Sensors. Wiley, New York 1994, ISBN 0-471-54609-7 (englisch).
  3. Mikrosystemtechnik - 52 Studiengänge. Abgerufen am 27. Dezember 2022.
  4. Jessica Mouchegh: Mehr Chips: Bosch erweitert Halbleiterfertigung in Reutlingen. In: all-electronics. Hüthig GmbH, 23. Februar 2022, abgerufen am 15. Dezember 2022.
  5. Shiban Kishen Koul, Sukomal Dey: Micromachined Circuits and Devices: Microwave to Sub-millimeter Applications (= Lecture Notes in Electrical Engineering. Band 859). Springer Singapore, Singapur 2022, ISBN 978-981-16-9442-4, doi:10.1007/978-981-16-9443-1 (englisch).
  6. Inder J. Bahl, P. Bhartia: Microwave Solid State Circuit Design. 2. Auflage. Wiley-Interscience, New York 2003, ISBN 0-471-20755-1.
  7. MEMS: A Practical Guide to Design, Analysis, and Applications. Springer Berlin Heidelberg, Berlin / Heidelberg 2006, ISBN 3-540-21117-9, doi:10.1007/978-3-540-33655-6 (englisch).
  8. Startseite MikrosyStemTechnik Kongress. VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V., abgerufen am 5. Dezember 2022.
  9. Journal of Microelectromechanical Systems - IEEE Electron Devices Society. Abgerufen am 6. Dezember 2022 (britisches Englisch).