Микроэлектромеханические системы (МЭМС) — устройства, объединяющие в себе взаимосвязанные механические и электрические компоненты микронных размеров. Микроэлектромеханические системы состоят из механических элементов, датчиков, электроники, приводов и устройств микроэлектроники, расположенных на общей кремниевой подложке[1].
Механическим компонентом может быть миниатюрное зеркальце — элемент системы сканирования (например, для технологии DLP), инерциальный датчик, способный определить характерные движения, которые пользователь проделывает со своим устройством и другие виды устройств.
МЭМС-устройства обычно изготавливают на кремниевой подложке с помощью технологии микрообработки, аналогично технологии изготовления однокристальных интегральных микросхем. Типичные размеры микромеханических элементов лежат в диапазоне от 1 микрометра до 100 микрометров, тогда как размеры кристалла МЭМС-микросхемы имеют размеры от 20 микрометров до одного миллиметра.
В настоящее время МЭМС-технологии уже применяются для изготовления различных микросхем. Так, МЭМС-осцилляторы в некоторых применениях заменяют[2] кварцевые генераторы. МЭМС-технологии применяются для создания разнообразных миниатюрных актуаторов и датчиков, таких как акселерометры, датчики угловых скоростей, гироскопы[3], магнитометрические датчики, барометрические датчики, анализаторы среды (например, для оперативного анализа крови), радиоприёмные измерительные преобразователи[4]. Также, существуют оптические МЭМС, такие как матрицы DLP-проекторов, на данный момент достаточно распространённая технология. МЭМС-гироскопы же часто применяются в смартфонах, очках виртуальной реальности, а также в миниатюрных беспилотных летательных аппаратах, такие как FPV-квадрокоптеры.
МЭМС-технология может быть реализована с использованием целого ряда различных материалов и технологий производства, выбор которых будет зависеть от создаваемого устройства и рыночного сектора, в котором он должен работать.
Кремний является материалом, используемым для создания большинства интегральных схем, используемых в потребительской электроникe в современном мире. Распространённость, доступность дешёвых высококачественных материалов и способность к применению в электронных схемах делает кремний привлекательным для применения его при изготовлении МЭМС.