مجموعه اسناد پشتیبان سند راهبردی علوم پایه (1)به سفارش دبیرخانه تدوین سند راهبردی علوم پایه

صاحب امتیاز: دانشگاه شهید بهشتی

مدیر مسئول و سردبیر: دکترنگار داوری اردکانی

دکتر سید محمد سجاد صدوق دکتر بهروز دری، دکتر عباس قاسمی حامد،

دکتر عبدالمجید مهدوی دامغانی، دکتر منصور میراحمدی چناروئیه و دکتر امیرعلی نجومیان

گرافیك و صفحه آرایی و نظارت چاپ: مجید میراب زاده

مسئول اجرایی: فاطمه خادمی

عكس: محمود بهمن نژاد

تهران، بزرگراه چمران، خیابان یمن، میدان دانشگاه، دانشگاه شهید بهشتی

29902287حوزه ریاست دانشگاه، دفتر نشریۀ « آیینۀ دانشگاه » ، تلفن تماس:

نشانی پست الكترونیكی:

مجموعه اسناد پشتیبان سند راهبردی علوم پایه (1)به سفارش دبیرخانه تدوین سند راهبردی علوم پایه

دکتر محمد جواد شریفی دانشیار دانشكده برق و کامپیوتر دانشگاه شهید بهشتی

m_ j_sharifi@sbu.ac.ir

از بیانات مقام معظم رهبری

آنچه که اساتید ما براى پیشرفت علم، وجهه ى همت خودشان باید قرار بدهند،

اوالً «شجاعت علمى» در همه ى بخشهاست؛ هم در بخش هاى علوم انسانى، هم

در بخش هاى علوم تجربى، هم در بخش هاى نزدیك به عمل و فناورى، و هم در

بخش هاى علوم پایه. نظریه را دنبال کنند، تولید کنند، خلق کنند، ابداع کنند،

نقد کنند؛ چشم بسته و تقلیدى نباید کار را دنبال کرد.

من بارها گفته ام، باز هم مى گویم و باز هم بارها تأکید خواهم کرد که پایه و

زیربناى اقتدار آینده ى شما ملت عزیز در قدرت علمى است.

از بیانات مقام معظم رهبری

آنچه که اساتید ما براى پیشرفت علم، وجهه ى همت خودشان باید قرار بدهند،

اوالً «شجاعت علمى» در همه ى بخشهاست؛ هم در بخش هاى علوم انسانى، هم

در بخش هاى علوم تجربى، هم در بخش هاى نزدیك به عمل و فناورى، و هم در

بخش هاى علوم پایه. نظریه را دنبال کنند، تولید کنند، خلق کنند، ابداع کنند،

نقد کنند؛ چشم بسته و تقلیدى نباید کار را دنبال کرد.

من بارها گفته ام، باز هم مى گویم و باز هم بارها تأکید خواهم کرد که پایه و

زیربناى اقتدار آینده ى شما ملت عزیز در قدرت علمى است.

از بیانات مقام معظم رهبری

»، توسط کمیسیون امنیت ملی آمریكا 21در سال ، کتابی با نام «جهان آینده: استراتژی امنیت ملی آمریكا در قرن 2001

1380تدوین و منتشر شد. ترجمه این کتاب در سال توسط گروه مترجمان مؤسسه فرهنگی مطالعات و تحقیقات بین المللی

25ابرار معاصر تهران به بازار کتاب ایران عرضه شد. پیش بینی علوم و فناوری های نوظهور در سال آینده از جمله موضوعات

اصلی این کتاب است. مولفان این کتاب معتقدند که مهم ترین فناوری های ربع قرن آینده جهان حاصل ترکیبات محتمل و

متفاوت چهار فناوری پایه ذیل خواهند بود:

به عالوه، آنها پیش بینی می کنند که در آینده نزدیك سرمایه گذاری در عرصۀ فناوری زیستی از نظر اقتصادی بر سرمایه گذاری

در فناوری اطالعات مقرون به صرفه تر خواهد بود.

آینده نگری علم و فناوری از جمله لوازم و موضوعاتی مورد توجه و عالقه افراد و نهادهای عالقه مند به توسعه علم در قلمرو

جغرافیایی خود بوده و سیاستگذاری در این زمینه را ضروری می انگارند. به بیان دیگر، توجه به آینده علوم، وقوف به ضرورت

آینده نگری و کنكاش در ارتباط علوم با فناوری ها از جمله پیش نیازها و نیز پیامدهای کوشش های معطوف به برنامه ریزی علم

و تدوین اسناد راهبردی علم و فناوری است.

در جریان تدوین پیش نویس سند راهبردی علوم پایه که از فروردین ماه سال جاری آغاز شد، ضرورت تفحص در کیفیت

تاثیرگذاری این حوزه از علوم در شكل گیری فناوری های ثروت و اقتدار آفرین بیش از پیش آشكار شد. بدیهی است که علوم

پایه اساس و بنیان فناوری های فوق و بالطبع ترکیبات قریب الوقوع این فناوری هاست. اما، نكته این است که با توجه به نقش

زیرساختی و پشتیبان نه چندان آشكار علوم پایه، گهگاه اهمیت حیاتی این علوم مورد غفلت قرار می گیرد و این، از جمله

چالش های اساسی پیش روی توسعه علوم پایه و بالطبع فناوری های نوین حاصل از آنهاست که خود منجر به بروز نقیصه های

دیگری از جمله بی رغبتی یا کم رغبتی دانشجویان به تحصیل در این شاخه از علوم می شود. نكته قابل توجه و تمرکز دیگر،

زنجیره ارتباطی موجود میان علوم پایه، فناوری های نوین و تحول مفهومی و ساختاری زندگی انسان است. سیاستگذاری

صحیح و هدفمند در حوزه علوم پایه نیازمند به رسمیت شناختن این ارتباط زنجیره ای و چرخه ای است. امروز، علوم پایه

آفریینده فنون و فناوری های نوینی است که تحولی شگرف و غیرقابل برگشت در حوزه های مختلف فرهنگی، سیاسی، اجتماعی

و اقتصادی زندگی بشر در سطح جهانی را به دنبال داشته است: این تحوالت عمدتا نتیجه تظریف و ریزسازی، تغییرپذیری و

سرعت ناشی از ظهور این فناوری هاست. به این ترتیب، تاثیرات شگرف این فناوری ها بر حیات بشر و جوامع انسانی که به برخی

از آنها در زیر اشاره می شود را باید مرهون پیشرفت های علوم پایه بدانیم.

فناوری زیستیفناوری اطالعات

فناوری نانو (ریز فناوری ها)میكروالكترومكانیك (ممز)

1

1-New World Coming: American Security in the 21 Century (The United States Commission N ational)

7

چند نمونه از این تحوالت و رابطه آنها با علوم پایه در زیر درج شده است:

* از بین رفتن فاصله ها، کمرنگ شدن مرزهای جغرافیایی به گونه ای که امروز مفهوم «مرگ فاصله ها»را مطرح نموده است و

ظهور دنیای مجازی و به تعبیر استعاری شكل گیری دنیای مسطح، مرهون ظهور شاخه های نوین علم ریاضیات و در نتیجه آن

رشد فناوری اطالعات است.

* پیشرفت های حوزه مهندسی ژنتیك و به طور کلی فناوری های زیستی و از جمله دستاوردهایی چون ترسیم نقشه رمزهای

ژنتیكی، نقشه ذهن انسان، امكان گزینش جنسیت، اعمال صفات خاص در نوزادان و همانندسازی اندام های انسانی و در نتیجه

توانمندسازی انسان در دخل و تصرف در وجود خود، در درجه اول مدیون و مرهون رشد علم زیست شناسی است.

* ساخت قطعات ابزارها و وسایل مورد نیاز انسان در ابعاد مولكولی که نوعی مینیاتورسازی و الگوگیری از خلقت طبیعی است و

حاصل ظهور حوزه ای از علم زیست شناسی و فناوری نانو است و به نام « زیست شناسی تقلیدی» شناخته شده است، مبتنی بر

علوم پایه ای چون زیست شناسی، شیمی و ریاضی است.

* ... و باالخره، ساخت ریزحسگرها (فرستنده هایی به اندازه یك ترانزیستور کوچك)، دوربین های کپسولی خوراکی که برای

عكس برداری از بخش های مختلف دستگاه گوارش مورد استفاده قرار می گیرند و نیز قابل نصب در ساعت و موبایل برای مقاصد

اطالعاتی هستند و نتیجه ظهور فناوری میكروالكترونیك می باشند، مرهون علوم پایه فیزیك، ریاضی و شیمی است. به این

ترتیب، پیشرفت در فناوری هایی نظیر ممز و موفقیت درآنها وابسته به پیشرفت در شاخه ها و زیرشاخه های علوم پایه و

مهندسی است: مثال، درك و شفاف سازی مكانیزم های ظریف درونی قطعات حاصل از فناوری ممز، بدون تكیه بر شاخه هایی

از علم فیزیك نظیر مكانیك و به خصوص مكانیك کوانتوم ناممكن است. انتخاب، بهینه سازی و ایجاد پیوند میان اجزاء منفصله

محصوالت این فناوری نیز مرهون شاخه های دیگری از فیزیك مانند خواص مواد است و دست آخر اینكه بسیاری از فنون

ساخت محصوالت ممز مرهون علم شیمی و بهره گیری از روش های شیمیایی است.

اما، در کنار فیزیك و شیمی و یا حتی پیش از آنها، این فناوری مدیون، مرهون و وامدار شاخه های مختلف علوم ریاضی و علوم

کامپیوتر و از جمله آنالیز عددی است چه اینكه ابزارهای محاسباتی و شبیه سازی فرایند تولید در این فناوری منحصرا با احاطه

و تبحر در این دانش پایه فراهم می گردد. به این ترتیب، مشاهده می شود که این سه شاخه از علوم پایه و در موارد کاربردی

ویژه زیست شناسی و نیز زمین شناسی همگی در تعاملی چند جانبه با یكدیگر و نیز با علوم مهندسی ظهور فناوری ممز را میسر

می نمایند این تعامالت چندجانبه در قالب طرحواره ای در زیر نشان داده شده است. در این طرحواره ، سه رشته اصلی علوم پایه

یعنی فیزیك ، شیمی و ریاضی در حلقه خارجی و پنج رشته اصلی مهندسی که با انها در ارتباط هستند در حلقه داخلی نشان

داده شده است و چنانكه گفته شد این تعامل پیچیده در مجموع منجر به شكل گیری فناوری ممز می گردد.

3

3-Biomimicry

8

2-The Death of Distance

2

به این ترتیب، ریشه بسیاری از تحوالت شگرف جوامع انسانی امروز و از جمله خلق جوامع مجازی (سایبری) و به تبع آن از بین

رفتن مرزهای فیزیكی و جغرافیایی، تغییر موقعیت های شغلی و تجاری، ظهور مفهوم "دورکاری" و تحول در شیوه کسب و کار،

شیوه بازاریابی و داد و ستد و سایر تحوالت اقتصادی شگرف خرد و کالن را نیز باید در توسعه علوم پایه جستجو نمود. در نظر

گرفتن یك رابطه چرخه ای میان علوم پایه، فناوری های نوین و علوم انسانی پرسش درباره تقدم و تاخر ظهور علوم پایه و

علوم انسانی عمیق در یك جامعه توسعه یافته را منتفی ساخته و با توجه به رابطه بازخوردی بین جفت های علوم پایه- فناوری،

فناوری- علوم انسانی و علوم انسانی- علوم پایه اولویت پرداختن به علوم پایه و علوم انسانی را همتراز اما مقدم بر و پیشنیاز

پرداختن به فناوری و سایر علوم معرفی می نماید. به بیان دیگر، پاسخ این سوال که آیا ظهور علوم انسانی عمیق در یك جامعه

منجر به قوام و پایداری علوم پایه و فناوری می شود و یا به عكس، ظهور علوم پایه عمیق منجر به شكل گیری فناوری و استواری

علوم انسانی می شود؟ روشن می گردد. با توجه به اینكه یكی از تهدیدهای متوجه علوم به طور کلی و علوم پایه به ویژه ،عدم

توجه به این رابطه ها و از جمله رابطه بین آنها و فناوری و نبود یك نگاه سیستماتیك به خانواده علوم است و در نتیجه یكی از

رموز توسعه علم، رفع این نقیصه می باشد، معرفی حوزه های مختلف فناوری با تاکید بر نقش علوم پایه در شكل گیری آنها، در

دستور کار کارگروه تدوین سند راهبردی علوم پایه قرار گرفت و از جناب آقای دکتر شریفی عضو محترم هیأت علمی دانشكده

مهندسی برق و کامپیوتر درخواست شد که معرفی حوزه میكروالكترومكانیك (ممز) را متقبل شوند. ایشان نیز در کوتاه ترین

زمان ممكن درخواست این کارگروه را اجابت نموده و مقاله مندرج در این شماره از ضمیمه آیینه دانشگاه را تدوین کردند، از

ایشان بی نهایت سپاسگزاریم و انجام مطالعات روشنگرانه درخصوص روابط نظام مند علوم با یكدیگر و با فناوری های نوین را، به

متخصصان علوم پایه و فناوری های نوین توصیه می نماییم.

احمد شعبانی

رئیس دانشگاه و سرپرست شورای برنامه ریزی علوم پایه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

1390 بهمن ماه

فنّاوری ممز

مهندسی الكترونیكمهندسی مكانیك

مهندسی شیمی

مهندسی کامپیوتر

مهندسی کنترل

علم شیمی و مواد

علوم فیزیك و مكانیك

علوم ریاضی و کامپیوتر

9

این مقاله به معرفی سیستم های میكرو الكترو مكانیكی (ممز) اختصاص دارد. فن آوری های مرتبط با ممز به طور

خالصه مرور می شوند و کاربرد های نوعی آن مورد بحث قرار می گیرد. سپس وضعیت کشور ما از منظر این فناوری

به طور خالصه بررسی شده و باید و نباید های سیاستگذاری های مرتبط با توسعه ممز مورد اشاره قرار می گیرند.

ممز که مخفف «سیستم های میكروالكترومكانیكی» است فناوری کوچك سازی و مجتمع سازی قطعات مكانیكی و

الكترونیكی و ... است. در واقع، ممز نهایت توانایی فناوری است که تقریباً می تواند هر پدیده فیزیكی، شیمیایی و

بیولوژیكی را در یك جا جمع کند و لذا با اکثر حوزه های دانش مرتبط است (شكل 1). این پدیده ها می تواند شامل

حرکت های مكانیكی، نور، صدا، پدیده های شیمیایی و بیولوژیكی، امواج رادیویی، مدارات الكترونیك و باالخره

محاسبات کامپیوتری باشد که تماماً می توانند در یك قطعه واحد مجتمع شوند. در این قطعه انواع حسگر به همراه

انواع عملگر و نیز قدرت محاسباتی و الگوریتم های تصمیم گیری امكان حض.ر دارند. بنابراین، مثالً می توانیم با ممز

یك کنترل کننده بسازیم که ببیند، بشنود و انواعی از حس های دیگر را نیز داشته و در عین حال دست های ظریفی

داشته باشد که بتواند با آن کار هایی انجام دهد و نهایتاً مغزی داشته باشد که با آن تصمیم بگیرد در شرایط گوناگون

چه عملی انجام دهد و همۀ اینها تماماً در یك قطعه واحد با ابعاد بسیار ریز جمع شده اند. در یك قطعۀ واحد ممز

ممكن است فقط یكی دو عدد از این اجزا وجود داشته باشد یا اینكه ممكن است میلیون ها از آنها مجتمع شده باشند

و نهایتاً اندازة یك قطعۀ ممز که متشكل از این اجزاست ممكن است چند میكرون باشد یا آنكه ابعادی میلیمتری

داشته باشد. معموالً، به دلیل آنكه این قطعات کالً به شكل یكپارچه و با یكسری عملیات واحد روی یك تراشه ساخته

می شوند، ضریب اطمینان قطعات ممز از قطعات و سیستم های مشابه که با سرهم کردن اجزا مختلف ایجاد می شوند

بیشتر است. همچنین ساخت قطعات ممز مبتنی بر یك سیستم تولید انبوه است و بنابراین از نظر قیمت مقرون به

دکتر محمد جواد شریفی دانشیار دانشكده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه شهید بهشتی

m_ j_sharifi@sbu.ac.ir

چكیده

مقدمه1-

2

3

4

5

6

2-Micro Electro Mechanical Systems, MEMS

3-Sensors

4-Actuators

5-Montage

6-Mass Production

10

صرفه است. به این ترتیب، ممز هم پیچیدگی و

کارائی بهتر، هم اندازه کوچكتر، هم ضریب اطمینان

باالتر و هم قیمت کمتر، همه را باهم دارد و اینها

باعث گسترش روزافزون استفاده از ممز در آینده

می شود. در سال 2007، حجم بازار ممز حدود 8

میلیارد دالر بوده و پس از آن نرخ رشدی در حدود

%20 در سال داشته است (شكل 2).

پیشینه فناوری ممز به فناوری ساخت مدارات

مجتمع برمی گردد و هنوز هم این فناوری نقش

عمده ای را در ممز دارد ولی به هرحال ممز محدود

به این فناوری نیست و هر روز فناوری های جدیدی

به آن اضافه می شود. در بخش دوم این گزارش

نگاهی به فناوری های مختلف که در ممز مطرح است

خواهیم انداخت.

امروزه از ممز در پرینتر های جوهرافشان، شتاب سنج ها، روبوت های میكرومتری، موتور های میكرومتری، قفل ها، انواع

حسگرها برای کمیت هایی نظیر درجه حرارت، فشار، فلو و غیره، فرستنده ها و گیرنده های بسیار ریز، آینه های

میكرومتری، انواع عملگر های میكرومتری، اسكنرها، پمپ های میكرومتری، انواع مبدل ها و انواع فیلترها استفاده

می شود. در بخش سوم این گزارش به طور خالصه به این کاربردها خواهیم پرداخت. بخش چهارم این گزارش اختصاص

به بررسی وضع کشورمان در این خصوص دارد و توصیفی خالصه از وضع فعلی به همراه یك تحلیل ازمسیر های

پیشرفت و باید ها و نباید ها در آن ارائه می شود.

7

شكل(2):

In-Stat/MDR,7/03حجم بازار ممز (مرجع: )

شكل(1) :

ارتباط ممز با حوزه های دیگر دانش [1]

7-Integrated Circuit

11

چنانكه گفته شد ممز پیامد پیشرفت روزافزون تكنیك های ساخت مدارات مجتمع الكترونیكی است. امروزه این

تكنیك ها قادر به ساخت مدارات مجتمعی در حد 20 نانومتر (طول گیت ترانزیستور های آنها) هستند، ممز به این

حد از کوچك سازی نیاز ندارد و کوچكترین ابعاد قطعات ساخته شده در آن صرفاً تا حد یك میكرومتراست (هرگاه در

قطعه ای از ترانزیستور هایی تا این حد کوچك در کنار قطعات مكانیكی استفاده شود به ترکیب حاصله «نمز» که

مخفف نانو الكترومكانیكال سیستم است گفته می شود(، به هر حال الزم است، صافی لبه ها و دقت قطعات مكانیكی

باال باشد. در حالیكه در مورد ترانزیستور های موجود در یك مدار مجتمع صرفاً وجود اتصال الكتریكی کفایت می کند.

از طرف دیگر، فناوری ممز بعضاً احتیاج به قطعاتی دارد که نسبت به ابعادی که در مدار مجتمع مطرح بوده اند

خیلی خیلی بزرگ است و مثالً در ابعاد یك دهم میلیمتر یا حتی بزرگتر از آن است. البته، هنوز هم تكنیك های

اصلی ساخت مدار مجتمع در قلب فناوری های مرتبط با ممز قرار دارند. این تكنیك ها عبارتند از فتولیتوگرافی،

اکسیداسیون حرارتی تر یا خشك، نفوذ ناخالصی، کاشت یونی، انواع تكنیك های الیه نشانی، انواع تكنیك های

الیه برداری نظیر الیۀبرداری با پالسما، الیه برداری با یون و انواع تكنیك های تبخیر در خالء. این تكنیك ها هم در

بعضی مراحل ساخت قطعات مكانیكی استفاده می شود و هم مهمتر از آن در ساخت ترانزیستورها که بخش مهمی از

ممز را تشكیل می دهند کاربرد دارد. ولی گذشته از این تكنیك ها، تكنیك های دیگری هم هستند که صرفاً در ساخت

قطعات مكانیكی به کار برده می شوند و لذا خاص ممز هستند. و به چند دسته تقسیم می شوند: تكنیك های شكل دهی

بدنه ای، تكنیك های شكل دهی سطحی و تكنیك های متفرقه یا غیر متكی بر سیلیكون.

این تكنیك ها ماهیتی نزدیك به تكنیك های قبلی دارند با این تفاوت که برای ایجاد شیار های عمیق در روی ویفر

به کار برده می شوند. مهمترین مشخصه متمایز آنها استفاده از عدم یكسانی تراکم اتم های سیلیكان در جهت های

مختلف کریستالی و استفاده از الیه بردار هایی است که ضریب الیه برداریشان شدیداً به این تراکم بستگی دارد.

همچنین از این خاصیت در ایجاد تفاوت بین ضریب الیه برداری الیه های دارای ناخالصی های مختلف استفاده شود.

شكل (3) مثالی از کاربرد این تكنیك را نشان می دهد. سطح سیلیكان انتخابی دارای جهت 100 است که ابتدا به طور

SiO) پوشانده شده، سپس در محلول خورنده قرار گرفته و سیلیكان را حل می کند تا به 2انتخابی با اکسید سیلیكان (

جهت 111 که تراکم باالیی دارد برسد و ضریب الیه برداری برای آن خیلی کمتر است. به این ترتیب، یك سوراخ

سرتاسری در سمت چپ و یك شكاف V شكل در سمت راست ایجاد شده که سطح جانبی آنها دارای جهت 111

(Boron)است. ضمناً، در قسمت وسط از ناخالصی برن به عنوان الیه توقف استفاده می شود و بدین وسیله غشایی به

الف. تكنیك های شكل دهی بدنه ای:

فناوری های مورد استفاده در ممز2-

8

9

10

11

8-Minimum feature size

9-Nano Electromechanical Systems, NEMS

10-Etchant

11-Etch Stop

12

وجود می آورد که مثالً می تواند به عنوان الیه حساس یك سنسور فشار مورد استفاده قرار گیرد. واضح است که ساخت

همه اشكال هندسی با این روش امكان ندارد. یكی دیگر از روش های شكل دهی بدنه ای، روشی است که با آن می توان

DRIEسوراخ های خیلی عمیق (با دهانه کوچك) ساخت. این روش نامیده می شود و به طور شماتیك در شكل (4)

نشان داده شده است. اساس کار، استفاده متناوب از یك تكنیك الیه برداری یونی و یك ماده محافظ برای پوشاندن

دیواره هاست که به این ترتیب می توان سوراخ های خیلی عمیقی به دیواره های تقریباً قائم ایجاد کرد.

این تكنیك ها برای ساخت قطعات متحرك در روی سطح به کار برده می شوند. شكل 5 مراحل اجرای این تكنیك را

به طور خالصه نشان می دهد. ابتدا در روی ویفر، یك الیه موقت که به طور انتخابی شكل داده شده نشانده می شود و

سپس الیۀ اصلی که مثالً از جنس پلی سیلیكان یا یك فلز است نشانده می شود و در قالب مورد نظر شكل داده

می شود. سپس به کمك یك حالل، الیۀ موقت برداشته و الیۀ دوم در جا هایی که روی الیۀ اولی بوده است با حذف آن

آزاد می شود به طوری که حرکت مكانیكی داشته باشد. در شكل(5) به کمك این روش یك تیغه متحرك ایجاد شده

است که از جمله می تواند به عنوان یك تشدیدکنندة مكانیكی به کار برده شود. در بسیاری موارد ممكن است چندین

الیۀ موقت و اصلی روی هم نشانده و هر بار شكل داده شوند و بعد یكباره الیه های موقت پاك شوند تا یك سیستم

پیچیدة مكانیكی چند الیه ای به دست آید. تصویر یك میكروموتور، یك قفل مكانیكی خیلی مفصل و یك گیتار

میكرومتری که همگی با این روش ساخته شده اند و جزو نخستین ابزارهای مبتنی بر ممز که باعث شهرت این

فناوری شدند می باشند در شكل (4) نشان داده شده است.

ب. تكنیك های شكل دهی سطحی:

شكل(3):

نمونه ای از تكنیك های شكل دهی بدنه ای [3]

شكل (4):

DRIEتكنیك برای ایجاد سوراخ های عمیق [3]

12

12-Deep Reactive Ion Etching of Silicon,

13

ج. تكنیك های متفرقه یا غیر متكی بر سیلیكون:

روش های دیگری با قابلیت های گوناگون در فناوری ممز به کار برده می شوند که در اینجا به اختصار به شرح برخی از

آنها می پردازیم. مراحل تكنیكی ای به نام لیگا به طور شماتیك در شكل(7) نشان داده شده است. ابتدا مقداری

PMMA (نوعی پالستیك شفاف مثالً سیلیكان) را روی پایۀ مورد نظر می چسبانیم و سپس به کمك ماسك مناسبی

PMMAتحت تابش اشعۀ ایكس قرار می دهیم. اشعه ایكس به طور قائم با پراکندگی جانبی خیلی کم از رد شده و

مولكول های آن را خرد می کند. سپس، قطعه را در حالل قرار می دهیم. مولكول های حالل به سادگی، مولكول های

PMMAخرد شده را در خود حل می کنند و مولكول های طویل بر جای می مانند. نهایتاً، به کمك الكترولیز جای

خالی ایجاد شده با فلز مورد نظر پر شده و به این ترتیب یك قطعۀ خیلی ظریف ساخته می شود.

شكل(5):

نمونه ای از تكنیك های شكل دهی سطحی [2]

شكل(6) - الف:

یك میكروموتور که با فناوری شكل دهی سطحی ساخته

شده است [3]

شكل(6)- ب:

یك قفل بسیار ظریف که با فناوری شكل دهی سطحی ساخته

شده است [4]

شكل(6)- ج:

یك گیتار به اندازه ده میكرون (در حد یك سلول زیستی تكی)

50با شش سیم که قطر آنها نانو متر است

ساخته شده در دانشگاه برکلی[1]

14

به جز تكنیك لیگا که نسبتاً کند و گران قیمت است تكنیك های دیگری نیز هست که تكنیك های قالب زنی

میكرومتری اند و در دو شكل(8) و (9) دو نمونه از آن ارائه شده که با یكی اجزای ریز پالستیكی (شكل 8) و با دیگری

سیستم های پیچیده آنالیز مواد ساخته شده است (شكل 9).

(XeF2)تكنیك های دیگر ساخت قطعات ممز شامل الیه برداری با فلوراید گزنون است که بر خالف الیه برداری های

دیگر، از فاز گازی شكل عمل کرده و مشكالت مواد مایع را ندارد. همچنین تكنیك مشهور الیه برداری با دشارژ

الكترواستاتیكی که قبالً در ابعاد بزرگ مطرح بود و به نام دستگاه های اسپارك مشهور است، میكروماشین کاری با لیزر

و باالخره میكروماشین کاری با اشعه یونی متمرکز است که می تواند حتی ابعاد بسیارکوچك را به شكل کامالً سه

بعدی تولید کند.

شكل(7) :

مراحل ساخت یك چرخ دنده ظریف به کمك فناوری لیگا [3].

شكل(8) :

یك سیستم قالب زنی میكرومتری [3].

شكل(9) :

TM

مجموعه ای از سیستم های آنالیز مواد میكرومتری که با فناوری

MolTun قالب زنی میكرومتری با قالب هایی از جنس تنگستن)

ساخته شده است [5].

13

13-Electro-Discharge Micromachining

15

بخشی از کاربرد های ممز شامل کاربرد های نظامی و کاربرد های امنیتی (در سیستم های جمع آوری اطالعات و

جاسوسی) است که اطالعات آن کمتر در دسترس است و بخشی دیگر کاربرد های تجاری و عمومی است.

) تقسیم بندی کاربرد های تجاری ممز را از نظر نوع قطعۀ فعالی که در هر کاربرد مطرح است، ارائه می کند. 10شكل (

البته، تأکید بر کاربرد های بسیاری موفق، عمومی شده و لذا مطرح از نظر تجاری می باشد. مالحظه می کنیم که ادوات

%) و قطعات متحرك میكرومتری %)، آینه های میكرومتری ( %)؛ و سنسور جرم ( 22ممز شامل سنسور فشار ( 22 11

%) هستند. 27شامل سوئیچ و غیره (3%) و نهایتاً ادوات کنترل فلو مثل شیرها و غیره (

این قطعات کاربرد های بسیار متنوعی دارند که فهرست وار در ذیل مطرح می شوند:

کاربرد های ممز در سیستم های فرکانس رادیوئی بسیار متنوع است، ولی قطعات اصلی سه نوع هستند. قطعات

( 11متحرك که مسیر های الكتریكی را قطع و وصل می کنند یا در واقع مانند یك سوئیچ عمل می کنند. مثالً شكل(

یك سوئیچ سه به یك ساخته شده با این فناوری را نشان می دهد. همین طور قطعاتی که در آنها یك تیغه یا صفحه

) و قطعاتی که جابجا می شوند 12لرزان وجود دارد و در واقع در آنها از پدیدة تشدید مكانیكی استفاده می شود (شكل

). این قطعات سه گانه کاربرد های بسیار متنوعی مثالً 13و خازن یا سلف متغیر قابل تنظیمی را ایجاد می کنند (شكل

در آنتن های قابل تنظیم، انواع فیلترها و انواع مالتی پلكسرها و دی مالتی پلكسرها و غیره دارند و به کمك این

سیستم هاست که امروزه وسایلی مثل گیرنده های موبایل، هر روز ظریفتر و در عین حال کارآمدتر می شوند و مصرف

باتری آنها نیز کاهش می یابد.

(RF)- کاربرد های فرکانس رادیویی :

کاربرد های ممز3-

: ( 10شكل (

( In-Stat/MDR,7/03سهم کاربرد های ممز از نظر نوع قطعه در بازار در سال (مرجع: 2007

16

- کاربرد های الكترونیك نوری:

- کاربرد هایی در صنعت خودرو سازی:

- کاربرد های پزشكی و بیولوژیكی:

- کاربرد ها در وسایل عمومی:

ممز با فراهم آوردن امكانات ساخت ادوات نوری بسیار متنوع شامل لیزرها (به خصوص انواعی که بر روی سطح

(VCSEL)ساخته می شوند؛ و کاواك عمودی دارند و فرکانس آنها با تنظیم مكانیكی کاواك قابل تنظیم است)

(شكل 14)، آینه های متحرك بسیار ریز، عدسی ها، نواحی با ضریب شكست مختلف، آشكارساز های نوری،

موج بر های نوری، توری های پراش براگ و غیره کاربرد های بسیار وسیعی در الكترونیك نوری به دست آورده است.

به عنوان نمونه آی.سی هایی ساخته شده است که یك اسپكترومتر نوری کامل یا یك اسكنر نوری کامل یا یك سوئیچ

نوری کامل اند. در شكل (15) یك سوئیچ نوری نشان داده شده است که با فناوری ممز ساخته شده و می تواند

تعدادی کانال ورودی را به طور دلخواه، به تعدادی کانال خروجی متصل کند و به این ترتیب ایده شبكه تام نوری[8]

شكل گرفته است.

بدون این تكنیك برای ایجاد چنین سوئیچی ناگزیر هستیم ابتدا سیگنال های نوری را به سیگنال های الكتریكی

تبدیل کنیم و سپس اعمال سوئیچ را روی سیگنال های الكتریكی انجام دهیم و دوباره آنها را به سیگنال های نوری

تبدیل کنیم که این مجموعه عملیات موجب افزایش هزینه شده و پهنای باند را نیز کاهش می دهد.

ممز در موارد بسیار گوناگون در ساخت اتوموبیل های مدرن به کار برده می شود. بیش و پیش از همه شتاب سنج های

ساخته شده در این فناوری در کیسه های هوا کاربرد دارند. ممز در سیستم دزدگیر، در سیستم های کنترل

دینامیكی، در سیستم های ناوبری، در سیستم های پارك خودکار، در سیستم ترمز، در سیستم سوخت رسانی و تزریق

سوخت، در سیستم های مرتبط با آآلینده های اگزوز و غیره به کار برده می شود. شكل 16 این موارد را به طور شماتیك

نشان می دهد.

کاربرد های پزشكی و بیولوژیك ممز بسیار بسیار وسیع است. ممز به عنوان سنسور فشار (در اندازه گیری فشارخون،

، سنسور نیرو، DNAفشار نخاعی، فشار داخل حفرة مغز و غیره)، سنسور دما، سنسور گلوکز، سنسور فاکتور های

سنسور پالس الكتریكی (در اعصاب، مغز و قلب)، سنسور گاز (اکسیژن یا دی اکسیدکربن)، نمایشگر فلوی گاز و

همچنین یون های شیمیایی، پمپ های میكرومتری (مثالً در وسایل تزریق کنترل شدة دارو در داخل بدن در نقاط

مورد نظر)، انواع زیادی از فیلترها و جداکننده های مواد، انواع نمایشگرها و ثبت کننده ها و بسیاری موارد دیگرکاربرد

) تصویر یك دوربین قابل بلع و در شكل تصویری از یك سیستم به نام آزمایشگاه روی ای سی 18دارد. در شكل ( 17

که قادر است که تمام آزمایشات مورد نظر را با دریافت فلوی ناچیزی از مایع مورد نظر در عرض چند ثانیه انجام دهد

به طور نمونه نشان داده شده است.

امروز همه پرینتر های جوهرافشان از فناوری ممز استفاده می کنند تا قطره خیلی ظریف جوهر را ایجاد کنند و

). همین طور بسیاری از ویدیوپروژکتورها از این فناوری استفاده می کنند و 19به سمت کاغذ پرتاب کنند (شكل

.( 20به کمك میلیون ها آینه کوچك و متحرك تصویر را ایجاد نماید (شكل

14

15

14-All optical network 15-Lab-on-a-chip

17

عالوه بر کاربرد های فوق که در واقع کاربرد های غالب هستند کاربرد های زیاد دیگری هم برای ممز وجود دارد که

حجم تولید کمتری را به خود اختصاص می دهند ولی از نظر درجه اهمیت بسیار قابل توجه اند؛ مثالً، اخیراً به کمك

این ابزارها نوعی سیستم تبدیل انرژی (در واقع یك نیروگاه هسته ای خیلی کوچك) که از رادیوایزوتوپ ها برای

]. این ابزارها در انچه که اصطالحاً میكروماهواره و نانوماهواره 11ایجاد برق استفاده می کند پیشنهاد شده است [

.[ 12خوانده می شود (ماهواره های خیلی کوچك در حد یك کیلوگرم و کمتر) کاربرد گسترده ای دارند [

) یك سیستم واقعیت مجازی ارائه شده است که ممكن است در آینده به عنوان ابزار آموزش و یا 21در شكل (

سرگرمی اهمیت فوق العاده ای بیابد. در این ابزارها حرکت سر به کمك سنسورها حس می شود و تصویری متناظر با

آن به نمایش در می آید. ساختار یك حافظه غیرفرار که با قطع برق اطالعات خود را حفظ می کند و بر خالف فلش

) نشان 22مموری، می تواند به شكل موازی خوانده یا نوشته شود و لذا سرعت خیلی باالیی خواهد داشت در شكل (

داده شده است. در اینجا از سیستم های متحرك بسیار ظریف استفاده شده که نوك نانومتری یك سوزن را در تماس

با نقطه های کوانتومی (که اطالعات در آنها ذخیره می شود) قرار می دهد.

: ( 11شكل(

یك سوئیچ مكانیكی سه به یك که با فناوری ممز ساخته شده است [6].

: ( 12شكل(

108MHzیك تشدید کننده با ممز در فرکانس ا[5].

: ( 13شكل(

یك سلف متغیرقابل تنظیم

که با فناوری ممز ساخته شده است [6].

18

: ( 14شكل(

یك لیزر سطحی با کاواك عمودی با فرکانس قابل تنظیم [7]

: ( 15شكل(

یك سوئیچ نوری برای کاربرد در شبكه تام نوری [7]

: ( 16شكل(

کاربرد های خیلی متنوع ممز در یك اتوموبیل مدرن [1].

: ( 17شكل(

دوربین ممز به شكل کپسول خوردنی

برای مشاهده قسمت های مختلف

دستگاه گوارش [1].

19

: ( 18شكل(

آزمایشگاه روی یك تراشه ای سی [9].

: ( 19شكل(

استفاده از ممز در پرینتر های جوهر افشان:

یك فناوری که توسط ابداع شده است [1].

: ( 20شكل(

.[ 10دو آینه متحرك که دو سلول از میلیونها سلول موجود در یك ای سی را تشكیل می دهند [ DLP

20

: ( 22شكل(

کاربرد ممز در حافظه های غیرفرار که با قطع برق اطالعات خود را حفظ می کنند و بر خالف فلش مموری، حافظه آنها

می توانند به شكل موازی خوانده یا نوشته شود و بنابراین سرعت خیلی باالیی خواهند داشت [1].

: ( 21شكل(

سیستم های واقعیت مجازی - یك کاربرد ممز که می تواند در آینده خیلی گسترش یابد [1].

21

مطالب این بخش در دو قسمت ارائه می شود. در قسمت اول شرایط فعلی کشورمان از نظر قابلیت ها و امكانات موجود

بررسی شده است و در بخش دوم بایدها و نباید های سیاست های توسعۀ ممز در ایران مورد بحث قرار می گیرد.

اطالع دقیق و روزآمدی از قابلیت های فعلی کشورمان در حوزه ساخت ادوات ممز در دست نیست. آنچه مسلم است

این است که در بخش صنعتی فعالیت خاصی در این حوزه انجام نشده است.

پیش از انقالب اسالمی، سرمایه گذاری سنگینی در خصوص ساخت مدارات مجتمع الكترونیك با اهدافی بسیار

بلندپروازانه در شهر شیراز انجام شد، اما این سرمایه گذاری به نتیجه ای نرسید. پس از انقالب اسالمی، فعالیت هایی

- چندین نمونه 70شروع شد که بعد از چند سال به نتایج اولیه خوبی دست یافت به طوریكه در سال های 1368

ترانزیستور و دو نمونه مدارمجتمع ساخته شد و به بازار عرضه گشت فناوری مورد استفاده (با توجه به اطالعات

نگارنده) فناوری بیست و پنج میكرون بود که در همان زمان نیز فناوری چندان جدیدی نبود؛ ضمن اینكه با پیشرفت

سریع دنیا ارزش خود را از دست داد و در نتیجه اکنون این محصول از حیز انتفاع خارج شده است. ظاهراً، این فعالیت

.[ 13تولیدی اکنون صرفاً در حد ساخت سنسور های گاز (سیستم الیه نشانی یك بعدی بدون شكل دهی) فعال است[

شرکت ایرانی دیگری که فعالیت های نسبتاً مطلوبی در این زمینه به انجام رسانده و امكانات خوبی برای ساخت

] که تأسیس آن توسط وزارت صنایع صورت 14مدارات مجتمع الكترونیك در آن وجود دارد شرکت عماد است [

گرفت اما متعاقباً به بخش خصوصی واگذار شد. این شرکت دارای امكانات ساخت ماسك (ظاهراً در حد یكی دو

میكرون) و گسترش نسبتاً کاملی از فناوری مرتبط با ساخت مدار مجتمع در حد مقدماتی است و ظاهراً در گذشته

ساخت های محدودی نیز داشته است، ولی در حال حاضر (در حیطه اطالعات نگارنده) عمدتاً در حد مونتاژ سیم کارت

و کارت تلفن فعال است (نكته اینكه تراشۀ اصلی از خارج وارد می شود و در اینجا صرفاً برش می خورد و مونتاژ

می گردد) یا آنكه به کار های متفرقه نظیر ساخت کیسه هوای اتومبیل و غیره می پردازد. شرکت های زیاد دیگری نیز

هستند که فقط یك یا دو دستگاه را در اختیار دارند نظیر شرکت حسگرسازان آسیا، شرکت بارنیكان صالح، شرکت

پالسما فناور امین، شرکت نانومتری پروژه، شرکت توسعه صنعت روز، شرکت پوشش های نانو ساختار، مرکز

فناوری جهاد دانشگاهی دانشگاه شریف و نانوسیستم پارس و غیره. اما، این شرکت ها در حد ساخت مدار مجتمع

نیستند و حداکثر در حد الیۀ نشانی فعالیت دارند و امكان شكل دهی ندارند. این شرکت ها عمدتاً توسط ستاد نانو

] حمایت شده و تالش شده است که متشكل و سازمان یافته فعالیت نمایند. ]15

در دانشگاه ها، در بخش کار های تجربی و فناوری امكانات محدودی در بعضی دانشگاه ها مثل دانشگاه صنعتی شریف،

دانشگاه تهران، دانشگاه امیرکبیر و غیره در این زمینه وجود دارد؛ فعالیت آزمایشگاه دانشگاه امیرکبیر جدی تر است

و در بقیه فقط امكاناتی درحد الیۀ نشانی وجود دارد و بازهم قطعاتی مثل سنسور های گاز که به طور اصولی نیاز به

. وضع و شرایط فعلی ایران از نظر قابلیت ها و امكانات موجود4.1

کشور ما و فناوری ممز4-

16

16-Patterning

22

شكل دادن ندارند ساخته می شود و کار های بسیار محدودتری هم نیز در خصوص کاشت یونی انجام شده، ولی

به هرحال همان طور که گفته شد امكانات شكل دهی وجود ندارد و لذا ابعاد قطعات ساخته شده در حد میلیمتر است.

در بخش مطالعات نظری ممز در دانشگاه ها کار های زیادی انجام شده و مقاله های نسبتاً زیادی منتشر شده است

.([ ]-[ 19(به طور نمونه نگاه کنید به [ 16

برای آنكه کشور ما دراین عرصۀ به توانایی های مطلوب دست یابد نیازمند یك نقشۀ راه مبتنی بر مطالعۀ عمیق است

که البته بحث در خصوص تدوین نقشۀ راهبردی از گنجایش این گزارش مختصر خارج است. در اینجا، صرفاً به ذکر

برخی از بایدها و نباید های سیاست های توسعۀ ممز می پردازیم که امیدواریم مفید باشد.

- الف. باید دانست که اگر فقط یك فناوری در دنیا وجود داشته باشد که دارای اهمیت استراتژیك باشد، آن فناوری

همانا فناوری ساخت مدارات مجتمع و در کنار آن فناوری ممز است و برای کشور ما نادیده گرفتن این حوزه هرگز به

صالح نیست. دلیل این امر در اساس گستردگی فوق العادة کاربرد های این فناوری هاست که در صفحات پیشین این

گزارش، شمه ای از آن ارائه شد. به عالوه کاربرد های زیادی در صنایع نظامی و در سیستم های حفاظتی، اطالعاتی و

امنیتی برای ممز مطرح است و لذا کشوری که این دانش و فناوری را نداشته باشد نمی تواند به درستی در مسیر

پیشرفت قرا گیرد.

-ب. تحقیقات در این گونه مسائل در کشوری در شرایط ایران ضرورتاً باید توسط دولت انجام شود و هرچقدر در دست

گرفتن اقتصاد کشور توسط دولت ممكن است اشتباه باشد تلقی واگذاری تحقیقات پیشرفته به بخش خصوصی هم

اشتباه است؛ می دانیم که کشور های سوسیالیستی نظیر شوروی اگرچه در اقتصاد موفقیتی نداشتند ولی از نظر

تحقیقات و دانش کامالً موفق بودند. همینطور کشور هایی نظیر هند و چین در زمانی که مدیریت سوسیالیستی

داشتند، در اقتصاد ناموفق بودند ولی در دانش و حتی در فناوری کامالً موفق و پیشرفته بودند (به طور مثال آنها چندین

دهه پیش موفق به پرتاب ماهواره و ساخت موشك های بالستیك و غیره شدند). در این خصوص متاسفانه در ایران در

حال حاضر درك صحیحی از تقسیم کار ملی بین دولت و بخش خصوصی وجود ندارد.

-ج. در مورد ممز پیش از هر چیز بایستی از اول به صراحت بگوییم که در وضعیت کنونی نمی توان و نباید به سودآوری

آن اندیشید. در واقع، این نكته که دنیا از این موضوع پول زیادی در می آورد هیچ ربطی به ما ندارد و در شرایط کشور ما

بایستی قاطعانه بگوییم که در هیچ زمان قابل پیش بینی ای نخواهیم توانست از این موضوع استفاده ریالی یا ارزی

داشته باشیم. در مورد دلیل این موضوع می توان با تفصیل بحث کرد ولی این بحث در اندازه های این گزارش

نمی گنجد. در اینجا به طور خالصه به سه نكته مهم در این خصوص اشاره می شود:

. بایدها و نباید های سیاست های توسعۀ ممز در کشور4.2

23

- اول اینكه عمدة قطعات ممز، قطعات مرتبط با کاربر نهایی نیستند بلكه قطعاتی میانی هستند که توسط

شرکت های دیگری در محصوالت مرتبط با کاربر نهایی به کار برده می شوند. مثالً، فناوری ممز یك خازن متغیر

می سازد و شرکت تولیدکنندة گوشی همراه آن را می خرد و در گوشی های خود از آن استفاده می کند یا اینكه ممز

شتاب سنج می سازد و شرکت سازنده تجهیزات ایمنی خودرو آن را می خرد و در این تجهیزات استفاده می کند. در

کشور ما چنین مشتری هایی وجود ندارند و اگر به فرض هم وجود داشته باشند به هیچ وجه ریسك نخواهندکرد که

برای قطعه ای که یكی دو دالر بیشتر نمی ارزد، از محصول داخلی استفاده کنند و خود را در معرض این خطر قرار

دهند که کیفیت یا امنیت محصول نهایی خود را که مثالً هزاران دالر است به خاطر آن چند دالر به خطر بیاندازند.

- دوم اینكه، خط تولید محصوالت ممز بنا بر نوع فناوری که الزم دارد یك خط تولید انبوه است و تولید کمتر از

میلیون ها عدد حتی در یك مرحله تولید، اساساً مقرون به صرفه نیست و این حجم از مصرف برای کشور ما متصور

نبوده و به دالیل گوناگون امكان صادرات چنین محصوالتی وجود ندارد.

- سوم آنكه در این حیطه سرعت تغییرات در روش ها و محصوالت خیلی باالست و در شرایط کشور ما که امكان

تماس نزدیك و دسترسی سریع و همكاری وسیع با تولیدکنندگان جهانی وجود ندارد، هر چقدر تالش کنیم همواره

بیش از یك گام از سطح کیفیت قابل قبول بین المللی محصول عقب خواهیم بود.

خالصه اینكه به دالیل بسیار نمی توان از این تكنولوژی های پیشرفته انتظار درآمدزایی و توجیه اقتصادی داشت، ولی

به دالیل زیادی علیرغم این موضوع باید در این زمینه فعال بود. حداقل فایده فعالیت در این زمینه این است که در

کاربرد های خاصی که اساساً نمی توان از خارج قطعه ای وارد کرد (مثل کاربرد های نظامی، امنیتی و اطالعاتی)

می توان از محصول داخلی استفاده کرد و قیمت یك قطعه در این کاربردها چندان مهم نیست.

- د. در قسمت (ب) گفتیم که تحقیقات این حوزه الزم است که اساساً دولتی باشد و در قسمت (ج) به برخی از

اصلی ترن دالیل آن ، یعنی درآمدزا نبودن، مشتری نداشتن و عدم امكان تولید در حجمایین اشاره کردیم. در شرایط

امروز بعضی موارد خاص وجود دارد که محصول از نوعی است که به درد مشتری نهایی می خورد (مثل کارت های

تلفن و غیره) و یا این طور است که با آنكه محصول به درد مشتری نهایی نمی خورد، مشتری میانی آن در کشور وجود

دارد (مثل کیسه های هوای ایمنی که در اتومبیل ها نصب می شود که در هر دو مورد، بخش خصوصی به طور فعالی

وارد این حوزه شده است و از آن کسب درآمد می کند). البته، واضح است که برای کسب درآمد از این مسیرها نباید

دنبال تحقیقات و ساخت داخل رفت و حقیقت این است که آن واحد ها نیز از این مسیر نرفته اند بلكه قسمت های

17

18

17-End user 18-Production run

24

اصلی را از خارج وارد کرده اند و خودشان کار مونتاژ و سرهم کردن قطعات را انجام داده اند. البته، نمی توان به آنها

خرده گرفت چرا که در شرایط فعلی این رفتار طبیعی است. خالصه اینكه در شرایط کشور ما از یك طرف در بخش

دولتی الزم است مفهوم سودآوری را کنار گذاشت و از طرف دیگر باید قبول کرد که بخش خصوصی یك مونتاژ کننده

بیشتر نیست.

ـ . باید دانست که هرگونه پیشرفت واقعی در این حوزه با کار زیاد و پس از سال ها تالش میسر می شود و این تلقی - ه

که گویا یك پروژه یا طرح تحقیقاتی کوچك باید در زمان کوتاهی به نتایجی خاص دست یابد، بالی اصلی و آفت

پیشرفت در این حوزه هاست. البته، به سرمایه گذاری کافی هم نیاز هست، ولی مسئلۀ اصلی نگرش درازمدت، فعالیت

صبورانه و با پشتكار و سیاست های حمایتی باثبات است.

- و. به طور کلی، پیشرفت در مورد ممز و هر محصول پیشرفتۀ دیگری شامل سه مرحله یا سه نقطه تمرکز است:

مرحله یا کانون علمی، مرحله یا کانون فناوری و مرحله یا کانون اقتصادی و سودآوری و الزم است معنای واقعی و

شرایط هر یك از این سه مرحله را به خوبی درك کنیم. بحث پیرامون این موضوعات سه گانه و شفاف کردن آنها در

حوصلۀ این گزارش نیست. همین قدر تأکید شود که فاصلۀ بین مرحلۀ علمی و مرحله فناوری بسیار زیاد است.

- ز. مرحلۀ علمی با همین روشی که تاکنون در پیش گرفته شده می تواند ادامه یابد. در واقع، مقاله های منتشر شده

در این سال ها و رشد آن، که باالترین نرخ رشد جهانی بوده است، نتیجۀ هیج سازماندهی مشخصی نبوده و بلكه

نتیجه دو یا سه تصمیم بسیار صحیح و عاقالنه (از جمله افزایش نسبی حقوق اعضا هیأت علمی و نظم دادن و

عمومی کردن مسئلۀ اعتبار ویژه و سیاست تشویق - تنبیه ساالنه بوده است). به این ترتیب که اعضای هیأت علمی

دانشگاه ها با عالقه مندی پراکنده و کامالً شخصی خودشان، بدون هیچ گونه مدیریتی، موضوعی را انتخاب و شخصاً یا

به کمك دانشجویانشان در آن حوزه کار کرده اند و نهایتاً حاصل آن به شكل مقاله ای علمی منتشر شده است و

می بینیم که روش بسیار موفقی بوده است که البته باید ادامه یابد. البته، اگر سازمانی حمایت مالی ناچیزی از مقاله ها

و پایان نامه های مرتبط با مقوله ممز را به عهده بگیرد (مشابه با آن چیزی که در مورد نانو توسط ستاد فناوری نانو در

ریاست جمهوری انجام شد)، می توان به پیشرفتی مشابه آن حیطه علمی دست یافت و هزاران جوان مشتاقی که

اکنون در کشور به تحصیالت تكمیلی اشتغال دارند این حوزه را هم در چند سال آتی از نظر علمی، تا آنجا که این نوع

تحقیقات گنجایش دارد، تحت پوشش قرار دهند و موضوعی که می تواند به میزان چشمگیری مددرسان باشد و فعالً

نیاز این بخش است همانا برپایی مداوم همایش های تخصصی و انتشار مجالت تخصصی و سایت ها است که اطالعات

فعالیت های مختلف این حوزه را به سهولت به اشتراك بگذارد.

-ح. بار تحقیقات مرتبط با موضوع یا کانون فناوری این حوزه ها رامشابه با بار مرحله علمی نباید به دوش اعضای

25

هیأت علمی انداخت. نمی توان پذیرفت که همه استادان بتوانند و بر آنها الزم باشد طرح های تحقیقاتی ای ارائه نمایند

که اوالً در مرز دانش بوده و منجر به تولید مقاله علمی شود و ثانیاً یك نیاز عینی کشور را برآورده کرده و منجر به

درآمدزایی شود و ثالثاً فقط به سه چهار میلیون تومان پول نیاز داشته باشد و رابعاً در یك سال یا کمتر به نتیجه برسد.

تالش برای اجرایی کردن چنین ایده هایی منجر به از بین رفتن اخالق، شعور و عالقه مندی های راستین افراد در

دانشگاه ها خواهد شد.

- ط: بحث اصلی ما، با این تفاصیل، بر روی مرحلۀ دستیابی به فناوری است که نیازمند توجه و برنامه ریزی خاص،

بودجۀ مرتب و مشخص، سازمان تحقیقاتی خاص، ثبات درازمدت و البته پیگیری و عالقه مندی مسئوالن و بازرسی

مداوم و طوالنی مدت است. این نوشته ادعای آن را ندارد که یك طرح خوب برای این مرحله ارائه کند ولی امیدوار

است که در کلیت مسئله قدری شفافیت ایجاد کرده باشد.

دراین مقاله فناوری های مرتبط با سیستم های میكروالكترومكانیكی (ممز) به طور خالصه مرور شد. همچنین،

کاربرد های قطعات ممز دسته بندی و مورد بررسی قرار گرفته بود. سپس وضع کشور ما از این دیدگاه بررسی گردید و

به فعالیت های بخش های دولتی و خصوصی و نیز دانشگاه ها در این خصوص اشاره شد. نهایتاً، خطوط اصلی

سیاست های توسعه ای کشور و باید ها و نباید های این حوزه مورد بحث قرار گرفت. در این بحث به سه مرحلۀ علمی،

فناوری و اقتصادی تولید ممز اشاره شد. سپس، گفته شد که نباید از این بخش انتظار سودآوری داشت.

همچنین، پیشنهاد شد برای پژوهش در این موضوع بخش های دولتی در اولویت قرار گیرند و بنا به ضرورت این گونه

پژوهش ها در قالب سازمان ویژه ای ساماندهی شود.

[1]

Overview.PDF[2] Jack W. Judy, "Biomedical Applications of MEMS", Proceedings of Measurement

Science and Technology Conference, Anaheim, CA, USA, January 2000, pp. 403-414.[3] http://www.mems-exchange.org/MEMS/what-is.html [4]Gary Sunada, Micro Electro, "Mechanical Systems (MEMS)," START Selected

Topics in Assurance Related Technologies, Vol. 8, No. 1 START 2001-1.[5] http://mems.sandia.gov[6]R.R. Mansour, M. Bakri-Kassem, M. Daneshmand and N. Messiha, "RF MEMS

http://eelinux.ee.usm.maine.edu/courses/ele498/Lecture%20Material/MEMS-

جمع بندی5-

فهرست مراجع

26

[7]

and Smart Systems July 2003, Alberta, Canada, pp. 103-107. http://www.eng.Utah.edu/~gale/mems/Lecture%2021%20Optical%20MEMS.pdf[8] Steven D. Robinson, "MEMS Technology -- Micromachines Enabling the -All

Optical Network," Proceedings of the 51st. electronic components and technology

conference, May 2001, Orlando, USA, pp. 423-428.[9] Ken Gilleo, "MEMs In Medicine", Circuits Assembly, August 2005.[10] http://www.iscominc.co.kr/tb-dlp.pdf[11] Haisheng San, Zaijun Cheng, Zhiqiang Deng, Zhiwen Zhao, Yanfei Li, and,

Xuyuan Chen, "Design and Simulation of MEMS Based Radioisotope Converter with

Electrostatic Capacitive Energy Conversion Mechanism," Proceedings of the 2011

6th IEEE Int. Conf. on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems,February 2011, Kaohsiung, Taiwan, pp. 988-991.[12] You Zheng, Li Bin, Yu Shijie, Zhang Gaofi, "Applications of MEMS devices in

nanosatellite," Proc. of 2nd. Int. Conf. on recent advances in space technologies,

June 2005, Istanbul, Turkey, pp. 240-243.[13] http://www.eci-company.ir/view.asp?id=173[14] http://www.emadsemicon.com/[15] http://irannano.org/nanolab/index.php?lang=1[16] N. Sayyaf, F. Barazandeh, S. Nazari Nejad, M. R. Razfar, "Design and Fabrication

of a Novel Micro Angle Sensor," Proceedings of Fifth International Conference on

MEMS NANO, and Smart Systems, December 2009, Dubai, United Arab Emirates,

pp. 37-40.[17] A. Khakifirooz, S. S. Mohajerzadeh, and R. Shafiiha, " A Miniaturized Thin-Film

Germanium Strain Gauge," Proceedings of ICM '99. The Eleventh International

Conference on Microelectronics, Nov. 1999, Kuwait, pp. 71-74.[18] Hamed Sadeghian, Ghader Rezazadeh, Ebrahim Abbaspour Sani, "Some Design

Considerations on the Electrostatically Actuated Fixed-Fixed End Type MEMS

Switches," Journal of Physics: Conference Series, Vol. 34, 2006, pp. 174-179.[19] A. Baharodimehr, A. Abolfazl Suratgar, H. Sadeghi, "Capacitive MEMS

accelerometer wide range modeling using artificial neural network," Journal of

Applied Research and Technology, Vol.7, No. 2, August 2009, pp. 185-192

DEVICES," Proceedings of ICMENS2003: The 2003 Int. Conf. on MEMS, NANO,

27

28