微纳米分子系统研究领域的最新进展——IEEE NEMS 2014国际会议综述

2014年4月13日至16日,第9届IEEE国际纳米／微米工程及分子系统大会（IEEE—NEMS2014）在美国夏威夷召开,来自世界各地的300多位专家、学者齐聚一堂,分享其在徽纳米科技领域的最新研究成果。本文从生物医疗应用、纳米自组装技术、纳米新材料、新型微传感器与执行器等4个角度,详细介绍和阐述本次会议上涌现的徽纳米科技领域的研究成果,并对其将在人类生产生活中所起到的重要作用和发展趋势进行分析和展望。     

微纳米分子系统研究领域的最新进展——IEEE NEMS 2013国际会议综述

2013年4月7日至10日,第八届IEEE国际纳米/微米工程及分子系统大会(IEEE-NEMS2013)在中国苏州市召开[1-2],来自世界各地的360多位专家、学者齐聚一堂,就微纳研究领域的微/纳米制造和计量、微/纳米传感器、执行器和系统、纳米医学、微/纳流体、生物芯片、纳米材料、碳纳米管、石墨烯器件、微纳传热器件、能量采集器等多个方向展开了学术讨论和交流,充分展示了国内外在以上研究领域的最新研究成果、热点和动态,并对其发展趋势进行了分析。NEMS 2013国际会议的成功举办表明,以微/纳米分子系统等为代表的研究领域已成为高科技的重要代表,并极大地影响着世界的发展和人类生活。     

微纳米分子系统研究领域的最新进展--IEEE NEMS 2013国际会议综述

2013年4月7日至10日，第八届IEEE国际纳米/微米工程及分子系统大会(IEEE-NEMS 2013)在中国苏州市召开[1-2]，来自世界各地的360多位专家、学者齐聚一堂，就微纳研究领域的微/纳米制造和计量、微/纳米传感器、执行器和系统、纳米医学、微/纳流体、生物芯片、纳米材料、碳纳米管、石墨烯器件、微纳传热器件、能量采集器等多个方向展开了学术讨论和交流，充分展示了国内外在以上研究领域的最新研究成果、热点和动态，并对其发展趋势进行了分析。NEMS 2013国际会议的成功举办表明，以微/纳米分子系统等为代表的研究领域已成为高科技的重要代表，并极大地影响着世界的发展和人类生活。     

微纳米分子系统研究领域的最新进展——IEEE NEMS 2021国际会议综述

2021年4月25~29日,由厦门大学、北京大学、电子科技大学联合举办的第十六届IEEE国际纳米/微米工程及分子系统大会(IEEE-NEMS 2021)于福建厦门顺利召开,共有来自全球各地的500多名微纳米科技领域专家学者与会分享最新研究成果。本文从纳米生物技术与纳米医学、微纳米传感器/驱动器和系统、纳米材料、微纳米与分子制造等4个角度介绍本次大会所展现的最新成果,并总结展望未来微纳米技术的发展趋势。     

开启微纳传感领域的新天地——Transducers 2011国际会议综述

2011年6月5日至9日,第16届国际固态传感器、执行器与微系统会议(Transducers’11)在北京国家会议中心隆重召开。此次会议设有微纳传感器、微加工技术、生物、微能源等12个专题,共录用743篇文章,吸引了来自世界各地的1200多位专家、学者。本文将从大会特邀报告、微流体技术、圆片级加工技术、化学传感器、微能源装置等角度详细介绍此次会议的盛况,分析相关领域的研究现状及发展趋势,并对会议的影响进行总结和阐述。     

分子通信研究综述

基于生物启发的分子通信是一种以生物化学分子作为信息载体、用于互联纳米机器以组成分布式纳米网络的通信技术。归纳了分子通信的定义和特性,以及基于分子通信纳米网络的应用领域和国内外相关领域的重要科研活动与项目;介绍了分子通信的系统结构,其中重点描述了信息分子的传输机制;分别从系统的设计与实现、理论研究和基于分子通信的纳米网络技术3个方向总结和分析了分子通信的研究与发展现状,并展望了未来的研究方向。     

2011IEEE EMC国际学术研讨会——腔体和外壳

Shielding Performance of Nanostructured Transparent Thin Films Loading Apertures of Metallic Enclosures Excited by Dipole Sources(获奖文章)摘要:通过矩量法,对嵌入在一个金属屏蔽盒的纳米结构透光薄膜的电磁效应进行了评估。将辐射源放置在腔体内部,评估在不同屏蔽材料和孔缝数值的情况下屏蔽盒内外的场分布。     

纳米光电子器件的最新进展及发展趋势

主要介绍了纳米光电子学的基本概念、发展模式以及纳米光电子器件的最新进展和发展趋势。     

纳米光电子器件的最新进展及发展趋势

纳米技术和光电子技术是一门新兴的技术,近年来,越来越受到世界各国的重视。本文主要介绍纳米光电子学的基本概念、发展模式以及纳米光电子器件的最新进展和发展趋势。     

基于纳米尺寸的分子电子信息存储研究

以有机分子为基础的"纳米存储"是一种新型的数据存储系统,具有替代目前广泛应用的半导体存储器件的趋势。目前,有两种"分子"被潜在地应用于"纳米存储",一种是分子电子器件,包括分子导线、分子整流器、分子开关以及分子晶体管;另外一种应用了纳米结构的材料,如纳米管、纳米导线以及纳米粒子等。本文以分子电子器件的制备和构筑单元的设计为视角,根据分子结构、装置类型、终端电极的数目以及分子介质的状态对分子电子器件进行了分类,同时也对分子结的制备、特征、电荷转移机制以及三终端分子器件、树状化合物分子尺寸纳米电荷存储的发展进行了探讨,并对纳米信息存储存在的问题及发展方向进行了展望。     

Nanotribology and nanomechanics of MEMS/NEMS and BioMEMS/BioNEMS materials and devices

The micro/nanoelectromechanical systems (MEMS/NEMS) need to be designed to perform expected functions typically in millisecond to picosecond range. Expected life of the devices for high speed contacts can vary from few hundred thousand to many billions of cycles, e.g., over a hundred billion cycles for digital micromirror devices (DMDs), which puts serious requirements on materials. For BioMEMS/BioNEMS, adhesion between biological molecular layers and the substrate, and friction and wear of biological layers may be important. There is a need for development of a fundamental understanding of adhesion, friction/stiction, wear, and the role of surface contamination, and environment. Most mechanical properties are known to be scale dependent. Therefore, the properties of nanoscale structures need to be measured. MEMS/NEMS materials need to exhibit good mechanical and tribological properties on the micro/nanoscale. There is a need to develop lubricants and identify lubrication methods that are suitable for MEMS/NEMS. Methods need to be developed to enhance adhesion between biomolecules and the device substrate. Component-level studies are required to provide a better understanding of the tribological phenomena occurring in MEMS/NEMS. The emergence of micro/nanotribology and atomic force microscopy-based techniques has provided researchers a viable approach to address these problems. This paper presents a review of micro/nanoscale adhesion, friction, and wear studies of materials and lubrication studies for MEMS/NEMS and BioMEMS/BioNEMS, and component-level studies of stiction phenomena in MEMS/NEMS devices.     

NEMS谐振器的研究与分析

介绍了NEMS谐振器的主要特点与性能参数。并且详细讨论了NEMS谐振器的材料、制备工艺以及激励与检测手段。同时根据结构与工作模态,分类介绍了近年来国际上出现的几种典型的NEMS谐振器。最后分析了NEMS谐振器发展所面临的挑战,并指出NEMS谐振器将具有良好的应用与发展前景。     

从MEMS到NEMS进程中的技术思考

回顾和概括了MEMS机电器件进入μm/nm尺度后解决的几个关键性问题。结合微机电器件发展的典型事例进行分析,对我国科学工作者在其中的贡献给予肯定。分析目前机电器件走向nm尺度的一些相关概念理解和需要着重研究的纳米效应问题。对机电器件从微到纳的发展趋势进行了展望。     

纳机电系统阻尼及噪声研究进展

在微机电系统(MEMS)领域,自1989年Tang等人首次提出横向多晶硅谐振器结构以来,有关谐振器振动过程中阻尼问题的研究一直就是影响和推进谐振器发展的一个主要方面。近几年,随着器件尺寸的进一步缩小,器件尺寸进入亚微米级甚至是纳米级领域,阻尼及噪声问题更是成为影响器件工作特性的一个重要因素。本文就近几年微机电系统和纳机电系统中,相关MEMS谐振器以及微悬臂梁的阻尼和噪声问题的研究,作了一些介绍和分析。     

基于薄层SOI材料的NEMS结构制备技术

提出一种基于薄层SOI材料的NEMS(nano-electro-mechanical-system)结构制备技术。通过大量实验研究,突破了电子束光刻、ICP刻蚀、CO2超临界干燥释放等工艺技术,可以在常规的薄层SOI材料上加工出任意复杂形状的NEMS结构。作为工艺验证器件,利用该技术在薄层SOI材料上成功实现了梳齿结构NEMS谐振器的样品制备。扫描电镜结果表明,谐振器厚度95nm,谐振梁宽度95nm,梳齿宽度128nm,梳齿间隙83nm,该加工技术可以实现结构完整、完全释放的NEMS结构。     

自组装技术在MEMS中的应用

起源于生物化学领域的自组装技术正被广泛地应用到了化学、材料、生物、电子、机械等不同的学科中。在MEMS和NEMS中,自组装作为一种新型的“自下而上”的微(纳)结构制备和装配技术而得到积极的关注,并显示出良好的应用前景。在阐述自组装技术发展的基础上,介绍了该技术在MEMS中的典型应用,讨论一些待解决的关键问题,最后展望了自组装技术的发展趋势。     

Advances in pulsed-laser-deposited AIN thin films for high-temperature capping, device passivation, and piezoelectric-based RF MEMS/NEMS resonator applications

In this paper we report recent advances in pulsed-laser-deposited AIN thin films for high-temperature capping of SiC, passivation of SiC-based devices, and fabrication of a piezoelectric MEMS/NEMS resonator on Pt-metallized SiO₂/Si. The AlN films grown using the reactive laser ablation technique were found to be highly stoichiometric, dense with an optical band gap of 6.2 eV, and with a surface smoothness of less than 1 nm. A low-temperature buffer-layer approach was used to reduce the lattice and thermal mismatch strains. The dependence of the quality of AlN thin films and its characteristics as a function of processing parameters are discussed. Due to high crystallinity, near-perfect stoichiometry, and high packing density, pulsed-laser-deposited AlN thin films show a tendency to withstand high temperatures up to 1600°C, and which enables it to be used as an anneal capping layer for SiC wafers for removing ion-implantation damage and dopant activation. The laser-deposited AlN thin films show conformal coverage on SiC-based devices and exhibit an electrical break-down strength of 1.66 MV/cm up to 350°C when used as an insulator in Ni/AlN/SiC metal-insulator-semiconductor (MIS) devices. Pulsed laser deposition (PLD) AlN films grown on Pt/SiO₂/Si (100) substrates for radio-frequency microelectrical and mechanical systems and nanoelectrical and mechanical systems (MEMS and NEMS) demonstrated resonators having high Q values ranging from 8,000 to 17,000 in the frequency range of 2.5–0.45 MHz. AlN thin films were characterized by x-ray diffraction, Rutherford backscattering spectrometry (in normal and oxygen resonance mode), atomic force microscopy, ultraviolet (UV)-visible spectroscopy, and scanning electron microscopy. Applications exploiting characteristics of high bandgap, high bond strength, excellent piezoelectric characteristics, extremely high chemical inertness, high electrical resistivity, high breakdown strength, and high thermal stability of the pulsed-laser-deposited thin films have been discussed in the context of emerging developments of SiC power devices, for high-temperature electronics, and for radio frequency (RF) MEMS.