Qu'est-ce que la microfabrication?
La microfabrication et la micromachination sont des termes qui décrivent les technologies et les processus utilisés pour fabriquer des structures ou des dispositifs microscopiques.Ces structures peuvent varier en taille de la largeur d'un cheveux humains à plus petite qu'une seule cellule humaine.La capacité de construire des appareils aussi faible a suscité des progrès technologiques dans les ordinateurs, l'électronique grand public, la technologie de l'énergie verte et de nombreux autres domaines.Les techniques de microfabrication varient considérablement en fonction de la construction de l'appareil.
Dans le domaine de la microfabrication, les tailles sont mesurées en micromètres.Un micromètre, fréquemment connu sous le nom de micron, est un millième d'un millimètre.Il y a 25 400 microns en un pouce.La nanotechnologie est un domaine similaire, mais il traite des composants encore plus petits.
L'utilisation de pièces microfabriquées a été lancée par l'industrie des semi-conducteurs.Les inventions du transistor et du circuit intégré dans les années 40 et 1950 ont donné naissance à une tendance à la miniaturisation de l'électronique.Au fur et à mesure que les techniques de microfabrication se sont améliorées, des circuits intégrés plus petits et plus complexes ont été construits, ce qui permet de construire de puissants micropuces.
Un nombre croissant d'industries reposent sur la microfabrication.De minuscules machines appelées systèmes micro-électro-mécaniques peuvent être trouvées dans de nombreux appareils, notamment des téléphones intelligents et des capteurs d'airbag de voiture.Les piles à combustible et les panneaux solaires utilisent également des pièces microfabriquées.Des techniques et technologies de microfabrication ont été utilisées dans des applications de recherche dans des domaines de la microbiologie à la physique des particules.
Les techniques utilisées dans un processus de microfabrication dépendent de l'industrie et du résultat souhaité.La plupart des techniques sont des approches descendantes, ce qui signifie qu'elles commencent par une composante plus grande, comme une tranche de silicium, et en suppriment jusqu'à la création de la structure finale.Les exemples de techniques descendantes utilisées au niveau microscopique comprennent la coupe, le polissage et la gravure.
La fabrication ascendante dans ce domaine est un champ largement expérimental.Dans l'approche ascendante, des éléments plus petits tels que des atomes ou des molécules sont utilisés pour créer un système ou un appareil plus grand.Des techniques ascendantes sont utilisées dans les applications destinées à imiter les structures ou les fonctions biologiques.
Beaucoup de techniques utilisées en microfabrication sont empruntées à d'autres disciplines.Les domaines de la photographie, de l'optique et de la physique ont contribué à la microtechnologie.Certaines techniques de fabrication traditionnelles, telles que le moulage par injection, ont été miniaturisées et utilisées en microfabrication.
Quelle que soit la technique utilisée, la fabrication au niveau microscopique présente des défis uniques.La petite taille signifie qu'un seul morceau de poussière peut rendre un appareil inutile.Les laboratoires de microfabrication sont des pièces conçues pour contrôler les particules aéroportées telles que la poussière et les microbes.Les travailleurs doivent porter des vêtements de protection dans ces pièces afin d'éviter la contamination des pièces microscopiques créées.