Vi mô là gì?

Microfabrication và Micromachining là các thuật ngữ mô tả các công nghệ và quy trình được sử dụng trong việc tạo ra các cấu trúc hoặc thiết bị siêu nhỏ.Các cấu trúc này có thể có kích thước từ chiều rộng của một mái tóc người xuống nhỏ hơn một tế bào người.Khả năng xây dựng các thiết bị nhỏ này đã thúc đẩy những tiến bộ công nghệ trong máy tính, điện tử tiêu dùng, công nghệ năng lượng xanh và nhiều lĩnh vực khác.Các kỹ thuật chế tạo vi mô khác nhau tùy thuộc vào thiết bị được chế tạo.Một micromet, thường được gọi là micron, là một phần nghìn milimet.Có 25.400 micron trong một inch.Công nghệ nano là một lĩnh vực tương tự, nhưng nó liên quan đến các thành phần nhỏ hơn. Việc sử dụng các bộ phận vi mô được tiên phong bởi ngành công nghiệp bán dẫn.Các phát minh của bóng bán dẫn và mạch tích hợp vào những năm 1940 và 1950 đã tạo ra xu hướng thu nhỏ trong thiết bị điện tử.Khi các kỹ thuật chế tạo vi mô được cải thiện, các mạch tích hợp nhỏ hơn và phức tạp hơn đã được xây dựng, cho phép xây dựng các vi mạch mạnh mẽ. Một số lượng ngày càng tăng các ngành công nghiệp dựa vào chế tạo vi mô.Các máy nhỏ được gọi là hệ thống cơ điện tử vi mô có thể được tìm thấy trong nhiều thiết bị, bao gồm điện thoại thông minh và cảm biến túi khí xe hơi.Tế bào nhiên liệu và tấm pin mặt trời cũng sử dụng các bộ phận vi mô.Các kỹ thuật và công nghệ vi mô đã được sử dụng trong các ứng dụng nghiên cứu trong các lĩnh vực từ vi sinh học đến vật lý hạt.Các kỹ thuật được sử dụng trong quy trình chế tạo vi mô phụ thuộc vào ngành công nghiệp và kết quả mong muốn.Hầu hết các kỹ thuật là các phương pháp từ trên xuống, có nghĩa là chúng bắt đầu với một thành phần lớn hơn, chẳng hạn như một wafer silicon và loại bỏ khỏi nó cho đến khi cấu trúc cuối cùng được tạo ra.Ví dụ về các kỹ thuật từ trên xuống được sử dụng ở cấp độ kính hiển vi bao gồm cắt, đánh bóng và khắc.Sản xuất từ dưới lên trong lĩnh vực này là một lĩnh vực thử nghiệm phần lớn.Theo cách tiếp cận từ dưới lên, các vật phẩm nhỏ hơn như nguyên tử hoặc phân tử được sử dụng để tạo ra một hệ thống hoặc thiết bị lớn hơn.Các kỹ thuật từ dưới lên được sử dụng trong các ứng dụng nhằm bắt chước các cấu trúc hoặc chức năng sinh học. Nhiều kỹ thuật được sử dụng trong chế tạo vi mô được mượn từ các ngành khác.Các lĩnh vực nhiếp ảnh, quang học và vật lý đã góp phần vào công nghệ vi mô.Một số kỹ thuật sản xuất truyền thống, chẳng hạn như ép phun, đã được thu nhỏ và được sử dụng trong chế tạo vi mô. Bất kể kỹ thuật được sử dụng, chế tạo ở cấp độ vi mô đưa ra những thách thức độc đáo.Kích thước nhỏ có nghĩa là một mảnh bụi duy nhất có thể khiến thiết bị trở nên vô dụng.Các phòng thí nghiệm chế tạo vi mô là các phòng được thiết kế để kiểm soát các hạt trong không khí như bụi và vi khuẩn.Công nhân phải mặc quần áo bảo vệ trong các phòng này để ngăn ngừa ô nhiễm các bộ phận vi mô được tạo ra.