MAKALAH KAPITA SELEKTA

MEMS (Micro Electro Mechanical System)

NAMA : RIVAN NASRULLAH

NRP : 111100007

TEKNIK ELEKTROINSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu wataala, karena berkat rahmat-Nya penulis bisa menyelesaikan makalah yang berjudul MEMS (Micro Electro Mechanical System) Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah Kapita Selekta.Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi sempurnanya makalah ini.Semoga makalah ini memberikan informasi bagi masyarakat dan bermanfaat untuk pengembangan wawasan dan peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita semua.Serpong, 11 April 2014

PenulisBAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

MEMS (Micro Electro Mechanical System) merupakan gabungan dari komponen-komponen elektrik dan mekanik yang membentuk sebuah sistem dengan menggunakan teknologi laser. Rangkaian elektronik biasanya dibuat dengan menggunakan teknologi microfabrication, sedangkan untuk komponen mikro-mekanik dibuat dengan menggunakan proses micromachining. Lebih dari 15 tahun, MEMS telah menjadi komponen yang sangat penting untuk produk yang lebih maju.

Sistem microelectromechanical ( MEMS ) ( juga ditulis sebagai mikro elektro mekanis, MicroElectroMechanical atau mikroelektronik dan sistem micro electro mechanical dan Micro mechatronics terkait ) adalah teknologi perangkat yang sangat kecil, menyatu pada skala nano kedalam sistem nano electro mechanical ( NEMS ) dan nanoteknologi. MEMS juga disebut sebagai micro machines ( di Jepang ), atau teknologi sistem mikro MST ( di Eropa ).MEMS yang terpisah dan berbeda dari visi hipotetis nanoteknologi molekul atau molekul elektronik. MEMS terdiri dari komponen antara 1 sampai 100 mikrometer dalam ukuran ( yaitu 0,001-0,1 mm ), dan perangkat MEMS pada umumnya berkisar dalam ukuran dari 20 mikrometer (20 sepersejuta meter ) ke milimeter ( yaitu 0,02-1,0 mm ). Mereka biasanya terdiri dari unit pusat yang memproses data ( mikroprosesor ) dan beberapa komponen yang berinteraksi dengan lingkungan seperti MIKROSENSOR. Pada skala ukuran ini, konstruksi standar fisika klasik tidak selalu berguna. Karena area permukaan besar untuk rasio volume MEMS, efek permukaan seperti elektrostatika dan membasahi mendominasi atas efek volume yang seperti inersia atau massa termal.Potensi mesin sangat kecil dihargai sebelum teknologi ada yang bisa membuat mereka - lihat, misalnya, terkenal 1959 kuliah Richard Feynman Ada Banyak Ruang di Bawah. MEMS menjadi praktis begitu mereka dapat dibuat dengan menggunakan modifikasi teknologi pembuatan perangkat semikonduktor, biasanya digunakan untuk membuat elektronik. Ini termasuk molding dan plating, mengetsa basah ( KOH , TMAH ) dan etsa kering ( RIE dan Drie ), mesin elektro debit ( EDM ), dan teknologi lainnya mampu memproduksi perangkat kecil. Sebuah contoh awal dari sebuah perangkat MEMS adalah resonistor tersebut - resonator monolitik elektromekanisAtas dasar pemikiran diatas maka akan dijelaskan tentang pengaplikasian MEMS terhadap peralatan kehidupan manusia, dan untuk mengethui bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan MEMS tersebut.

1.2 TUJUAN

Untuk mengetahui pengaplikasian MEMS terahadap peralatan untuk keperluan manusia

Untuk mengetahui bahan-bahan utama yang digunakan untuk pembuatan MEMS

BAB II

DASAR TEORI

II.1 Penegertian MEMS

MEMS adalah teknologi yang digunakan untuk membuat sebuah perangkat terintegrasi yang berukuran kecil atau sebuah sistem yang menggabungkan komponen mekanik dan elektrik. MEMS diproduksi dengan menggunakan teknik dan proses fabrikasi IC (integral Circuit), memiliki ukuran yang berkisar antara beberapa micrometer hingga millimeter. Perangkat atau sistem ini memiliki kemampuan untuk sense, control dan actuate pada skala mikro dan menghasilkan efek pada skala mikro.

MEMS merupakan akronim yang berasal dari Amerika Serikat, yang juga disebut MST (Microsystem Technology) di Eropa, dan Micromachines di Jepang Fabrikasi perangkat elektronik MEMs menggunakan teknologi IC Computer Chip sementara itu komponen mikromekaniknya dibuat dengan fabrikasi menggunakan proses-proses micromaching. Proses micromaching dan HARM (High Aspect Ratio Micromaching) secara selektif menghapus bagian dari silicon atau menambahkan lapisan structural untuk mengeksploitasi sifat listrik dari silicone, MEMS mengambil keuntungan dari sifat mekanik sislicone, atau kedua sifat elektrik dan mekanik dari silicone.

Dalam bentuk yang paling umum MEMS terdiri dari mechanical microstructure, microsensors, microactuator, dan microelectronics yang semuanya terintegrasi pada silicone chip yang sama.

BAB III PEMBAHASAN

III.1 Pengaplikasian MEMS

Biomedis MEMS piezoelektrik pemindaian cermin yang dapat diterapkan pada berbagai teknik optik endoskopi. Perangkat ini terdiri dari sebuah cermin optik microfabricated berukuran milimeter digerakkan oleh kantilever piezoelektrik. Pendekatan fabrikasi inovatif digunakan untuk membuat cermin pemindaian dengan kinerja yang sangat baik dalam semua parameter yang relevan untuk jenis sistem besar jangkauan pemindaian pada tegangan rendah dan arus, frekuensi resonansi tinggi, dan baik cermin optik kerataan. Scan berbagai optik dari 30 diperoleh dengan perangkat kantilever 500-pM panjang didorong pada 20 V. Desain memungkinkan operasi dalam kateter berukuran milimeter. Tomografi koherensi optik pencitraan dengan cermin piezo scanning ditunjukkan. Kami telah mengembangkan sebuah piezoelektrik micromachined USG transduser ( pMUT ) platform untuk real-time volumetrik pencitraan dalam kateter dan probe laparoskopi. Platform ini memungkinkan kemampuan pencitraan baru untuk minimal invasif, gambar-dipandu operasi, termasuk pandangan 3D secara real time yang dapat dimanipulasi untuk orientasi gambar sewenang-wenang dalam bidang volumetrik pandang . Platform pencitraan dapat meningkatkan operasi kardiovaskular seperti intervensi koroner perkutan, memungkinkan memandang ke depan real-time pencitraan 3D dalam kateter penyumbatan arteri koroner selama pra - dan pasca - penempatan stent. Matriks ini bertahap array transducer yang dibuat menggunakan MEMS semikonduktor teknik manufaktur, menyediakan tingkat baru kinerja dan miniaturisasi pernah dicapai sebelumnya.

Aerospace & OtomotifPeran MEMS dalam keselamatan dan kenyamanan penumpang, sensor untuk aplikasi kontrol stabilitas kendaraan otomotif dan sistem monitoring tekanan ban otomotif dianggap, bersama dengan tekanan dan sensor aliran untuk manajemen mesin, dan RF MEMS untuk sensor radar otomotif. Bagian dua kemudian melanjutkan untuk mengeksplorasi MEMS untuk aplikasi ruang angkasa, termasuk perangkat untuk pengurangan aktif tarik dalam aplikasi ruang angkasa navigasi inersia dan sistem pemantauan kesehatan struktural, dan pendorong untuk nano - dan pico - satelit. Sebuah pilihan studi kasus yang digunakan untuk mengeksplorasi MEMS untuk sensor lingkungan yang keras dalam aplikasi ruang angkasa, sebelum buku menyimpulkan dengan mempertimbangkan penggunaan MEMS dalam eksplorasi ruang angkasa dan eksploitasi . TelecomPenggunaan resonator MEMS telah dikembangkan pada aplikasi komunikasi nirkabel seperti osilator, switch RF dan filter pada domain frekuensi sangat tinggi. Perilaku resonator MEMS elektrostatik mirip dengan garpu tala yang beresonansi pada bagian resonan frekuensi di bawah eksitasi.

III.2 Bahan Utama yang digunakan untuk pembuatan MEMS

Pembuatan MEMS berevolusi dari teknologi proses dalam pembuatan perangkat semikonduktor, yaitu teknik dasar pengendapan lapisan material, pola oleh fotolitografi dan sketsa untuk menghasilkan bentuk yang diperlukan.

SiliconSilikon adalah bahan yang digunakan untuk membuat sirkuit terpadu yang paling digunakan dalam elektronik konsumen di industri modern. Skala ekonomi, tersedianya bahan berkualitas tinggi yang murah dan kemampuan untuk menggabungkan fungsi elektronik membuat silikon yang menarik untuk berbagai macam aplikasi MEMS. Silicon juga keuntungan yang signifikan dibuahkan melalui sifat materialnya. Dalam bentuk kristal tunggal, silikon merupakan bahan Hookean hampir sempurna, yang berarti bahwa ketika tertekuk hampir tidak ada hysteresis dan karenanya hampir tidak ada disipasi energi. Serta membuat gerak yang sangat berulang, ini juga membuat silikon sangat handal karena menderita sangat sedikit kelelahan dan dapat memiliki layanan tahan di kisaran miliaran triliunan siklus tanpa melanggar.

PolimerMeskipun industri elektronik memberikan skala ekonomi untuk industri silikon, silikon kristal masih bahan yang kompleks dan relatif mahal untuk diproduksi. Polimer di sisi lain dapat diproduksi dalam volume besar, dengan berbagai macam karakteristik material. MEMS perangkat dapat dibuat dari polimer dengan proses seperti injection molding, embossing atau stereolithography dan sangat cocok untuk aplikasi mikofluida seperti kartrid tes darah sekali pakai.

LogamLogam juga dapat digunakan untuk membuat MEMS elemen . Sementara logam tidak memiliki beberapa kelebihan yang ditampilkan oleh silikon dalam hal sifat mekanik, bila digunakan dalam keterbatasan mereka, logam dapat menunjukkan derajat kehandalan yang sangat tinggi. Logam dapat disimpan oleh electroplating, penguapan, dan proses sputtering. Logam yang umum digunakan termasuk emas, nikel, aluminium, tembaga, kromium, titanium, tungsten, platinum, dan perak.

KeramikNitrida silikon, aluminium dan titanium serta silikon karbida dan keramik lainnya semakin diterapkan di MEMS fabrikasi karena kombinasi menguntungkan sifat material. AlN mengkristal dalam struktur wurtzite dan dengan demikian menunjukkan sifat piezoelektrik dan piroelektrik memungkinkan sensor, misalnya, dengan kepekaan terhadap gaya normal dan geser.disisi lain, menunjukkan konduktivitas listrik tinggi dan modulus elastisitas yang besar memungkinkan untuk mewujudkan elektrostatik MEMS skema digerakkan dengan membran tipis. Selain itu, resistensi yang tinggi dari TiN terhadap biocorrosion memenuhi syarat material untuk aplikasi dalam lingkungan biogenik dan biosensor.BAB IV

PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

Bahan Utama yang digunakan untuk pembuatan MEMS yaitu Silicon, Polimer, Logam, Keramik dan pengaplikasian MEMS dalam peralatan untuk kebutuhan kehidupan manusia yaitu adalah Biomedis, Aerospace & Otomotif, dan Telecom.DAFTAR PUSTAKA

http://en.wikipedia.org/wiki/Microelectromechanical_systems http://jsfilter.vertoz.com/filter?MEMS&i=-q9j0DXOxL0_3&t=1595370508 http://en.wikipedia.org/wiki/Microelectromechanical_systems https://www.elsevier.com/books/mems-for-automotive-and-aerospace applications/kraft/978-0-85709-118-5

ii