微纳器件包括哪些

微纳器件一般以微纳光学元件为主 ，基本上以纳米为计算单位的器件都可称为微纳器件。

微纳技术的不断发展，各种微纳器件涌现，广泛应用于工程材料、国防科研、生物技术等领域。微纳技术已经成为衡量国家尖端科学技术水平的指标之一。而检测技术与微纳加工技术相辅相成，是加工精度的重要保障。本文主要介绍了几种光学和非光学检测技术。

一. 非光学检测技术。

非光学测量手段主要包括扫描探针式测量方法、扫描隧道显微镜 (Scanning Tunneling Microscope, STM)、原子力显微镜 (Atomic Force Microscope, AFM)等多种类型。

1.1扫描探针式测量方法。

扫描探针式测量方法主要使用机械探针测量杠杆与位移传感器之间的配合以完成测量。其测量原理如下图所示：

待测样本沿着水平方向移动，同时与待测结构表面接触的机械触针会随着样本表面形貌的变化做相应的垂直运动，该运动过程会被位移传感器捕捉转换为电信号，通过对触针传回的位移信息进行整合处理，就可以得到待测结构的表面轮廓信息。

扫描探针测量方法结构简单，测量范围较广，且测量精度较高。其垂直测量精度可达0.1-0.2nm，主要由位移传感器的精度来决定；水平测量精度主要受到了探针针尖半径尺寸和样本具体形貌的影响，通常情况下为0.05-0.25μm。

1.2扫描隧道显微镜。

扫描隧道显微镜利用量子理论中的隧道效应来探测样本表面的三维形貌。该方法需要建立样本表面原子中电子的隧道电流与高度之间的耦合关系，其工作模式一般分为恒高度模式和恒电流模式。

当金属探针的针尖足够接近待测表面时会产生隧道电流效应，第一种模式：在扫描样本表面过程中，控制针尖的绝对高度不变，随着待测样本表面高低变化针尖与待测样本距离将会发生改变，隧道电流的大小也会相应随之变化，通过对隧道电流的变化进行记录和处理即可得到待测结构表面的形貌信息。

但是该种模式仅适用于样本表面没有过大起伏且组成成分单一的情况。

第二种工作模式：控制隧道电流不变，即保证针尖与样本表面的相对距离不变，移动探针时探针会随待测表面高度变化而自动调整高度，即探针的运动轨迹为样本的形貌信息，这种工作方式获取图像信息比较完整，所得结果质量高，应用比较广泛。

STM的检测分辨率极高，达到原子级别，而且对样本无损伤，但是其隧道效应的原理要求待测样本必须具备一定程度的导电性，这就对测量样本的材料、结构等特性提出了要求，限制了该方法的广泛应用。

一，原题解释：

微纳技术是针对制造与处理那些大小处于微米到____级别物体的一种高新技术，可谓“科学绣花针”。

A.飞米

B.纳米

答案：B

二，微纳技术定义

1.微纳制造技术是指尺度为毫米、微米和纳米量级的零件，以及由这些零件构成的部件或系统的设计、加工、组装、集成与应用技术。

2.传统“宏”机械制造技术已不能满足这些“微”机械和“微”系统的高精度制造和装配加工要求，必须研究和应用微纳制造的技术与方法。微纳制造技术是微传感器、微执行器、微结构和功能微纳系统制造的基本手段和重要基础。

三，微纳技术制造

微纳制造包括微制造和纳制造两个方面。

(1)微制造 有两种不同的微制造工艺方式，一种是基于半导体制造工艺的光刻技术、LIGA技术、键合技术、封装技术等

(2)纳制造 纳制造是指具有特定功能的纳米尺度的结构、器件和系统的制造技术，主要分为两种方向，一种以微制造为基础向其制造精度的极限逼近，达到纳米加工的能力，另一种采用新物理效应对纳米量级进行 *** 控制造，纳米制造包括纳米压印技术、刻划技术、原子 *** 纵技术等。

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