MEMS是怎樣的技術，哪些已經民用了？
希望能夠就具體的技術作一些說明，比如噴墨印表機，微型陀螺儀，壓力測量等等為什麼需要用到MEMS，大致是怎樣的工藝。
樓主問的比較籠統，那我也籠統地回答下：
技術概念：
微機電系統Micro-Electro-Mechanical
Systems （MEMS）是利用集成電路製造技術和微加工技術把微結構、微感測器、控制處理電路甚至介面、通信和電源等製造在一塊或多塊晶元上的微型集成系統。MEMS可以革命性地影響幾乎所有類別的產品。它用微加工技術將各種產品整合到基於硅的微電子晶元上，做到systems-on-a-chip。
工藝簡介：
MEMS工藝與傳統的IC工藝有許多相似之處，如光刻、薄膜沉積、摻雜、刻蝕、化學機械拋光工藝等，但是有些複雜的微結構難以用IC工藝實現，必須採用微加工技術製造。
微加工技術包括硅的體微加工技術、表面微加工技術和特殊微加工技術。體加工技術是指沿著硅襯底的厚度方向對硅襯底進行刻蝕的工藝，包括濕法刻蝕和干法刻蝕，是實現三維結構的重要方法。表面微加工是採用薄膜沉積、光刻以及刻蝕工藝，通過在犧牲層薄膜上沉積結構層薄膜，然後去除犧牲層釋放結構層實現可動結構。
除了上述兩種微加工技術以外，MEMS製造還廣泛地使用多種特殊加工方法，其中常見的方法包括鍵合、LIGA、電鍍、軟光刻、微模鑄、微立體光刻與微電火花加工等。
技術優勢：
總體來說，用MEMS工藝製造感測器、執行器或者微結構，優點是:
微型化、集成化、智能化、成本低、效能高、可大批量生產等。具體到各個器件：
例如，MEMS陀螺儀沒有旋轉部件、不需要軸承，並可以用微機械加工技術大批量生產。
每個器件用到的工藝細節實在太多，就不贅述了。
主流應用：
我對感測器比較熟，現在MEMS感測器的主要應用在：
汽車電子領域、計算機領域、消費電子領域、網路通信類、醫療電子領域等。可以說有著廣泛的應用。你所提的民用化，主要就是前4項吧。現在應用比較熱的是消費電子領域，手機，平板電腦等，在將來會有較大的市場（加速度感測器，陀螺儀，電子羅盤，麥克風等）。傳統的汽車領域也會保持較高的份額。【未經允許，請勿轉載】
首先先來解釋什麼是MEMS。Microelectromechanical Systems, 這個讓老美念起來都繞口的詞，中文叫做「微機械機電系統」。MEMS的飛速發展，是因為傳統機電工藝製成的驅動器和感測器，在體積、價格、產能上無法適應電子消費、工業界、科學研究乃至軍工的需求。上世紀80年代末，隨著集成電路工業的迅速發展，把驅動器和感測器和集成電路晶元集成在一起， 就成為了科技發展的必然趨勢，這也就促成了MEMS的誕生。
【傳統機電工藝和MEMS的對比】
——傳統的加速度計：
Endevco 公司的壓電加速度計
體積比成年人的大拇指要大一點。如果再加上電路和讀出設備，一般需要一個手提箱才能帶著走。再看價格和產能，壓電材料（常見的石英，陶瓷）需要很精確的傳統工業加工技術，無法批量生產，價格也是MEMS加速度計的上千倍。
——傳統的陀螺儀：
Northrop Grumman的軍用半球形陀螺儀
可以從圖中直觀的看出其和一個美元quarter硬幣的大小對比。為了保證性能，這樣一個陀螺儀的產量之低，和價格之高也是可想而知的。
那麼現在問題來了 - 我們總不能把這麼大的加速度計和陀螺儀放在手機裡面吧（除非我們都回到大哥大時代）。而正因為有了MEMS技術，我們手機裡面的加速度計和陀螺儀可以變成是這樣小的體積：
【使用MEMS技術的好處】
列舉幾個最重要的：
- 原材料價格低廉，產量充足。
大部分集成電路和MEMS的原材料是硅(Si)，這個神奇的VI族元素可以從二氧化硅中大量提取出來。而二氧化硅是什麼？說的通俗一點，就是沙子。沙子君在經歷了一系列複雜的加工過程之後，就變成了單晶硅，長這個樣子：
- 批量生產 - 產能高，良品率高
MEMS驅動器和感測器大部分都含有微機械機構。試想一下，我們要檢測一個一微米長的彈簧移動了一納米（微米尺度的懸臂樑在納米尺度的範圍內移動），這種加工精度在傳統機械加工工藝上面是難以實現的。正因為有了MEMS技術，現在我們可以使數以萬計的MEMS晶元（有些工藝也會把集成電路晶元放在同一步驟加工）出現在了每一片wafer上面，如下圖所示。
- 納米技術本身的優勢。
曾幾何時，微米和納米技術被稱為了科技的代言詞，但大部分人根本不理解微米和納米技術是什麼。其實對於MEMS感測器來講，最大的優勢是體積和表面積的比數值小（體積：表面積）。我們都知道體積是跟長度的三次方，而面積是長度的二次方。所以把一個MEMS器件等比例縮小的結果就是體積：表面積會縮小，這樣會使得MEMS器件的信噪比增加（也就是有好處）。
【MEMS「民用」工藝】
我覺得更常用的說法應該是「商用」MEMS工藝。與其對應的還有「軍用」MEMS工藝，還有做科學研究用的「科研」MEMS工藝。最成功的幾個「商用」MEMS工藝其實屈指可數：- 慣性感測器：加速度器和陀螺儀。代表公司及工藝：InvenSense的Nasiri工藝，ST Microelectronic的THELMA工藝，Analog Devices的IMU工藝，博世（Bosch）的Bosch Process。這個技術用在了導航方面，比如大疆無人機，虛擬現實和體感輸入（智能手機、PlayStation手柄等），汽車安全氣囊和ABS防抱死系統。
圖： InvenSense的Nasiri工藝。其6軸慣性感測器用在了目前最新的iPhone6
- 噴墨印表機。代表公司及工藝：Epson的壓電噴墨頭，Canon的memjet（熱驅動）。
- 投影儀DLP晶元。代表公司和工藝：Texas Instruments（德州儀器）的DLP （Digital Light Processing）技術，用在了目前全世界大於90%的投影儀當中。
- 壓力感測器。代表公司和工藝：ST Microelectronics和Bosch的壓力感測器，用到了Piezoresistive壓阻技術，用於GPS、登山手錶和智能手機上。
圖：Bosch的BMP180晶元。左邊是ASIC電路，右邊是壓力感測器。可以看到，壓力感測器東南西北四個方向都有壓阻電阻，用來檢測硅薄膜受到壓力之後的形變。
- 麥克風。
MEMS的麥克風也是近幾年才取代了過去磁感線圈式的麥克風。以美國的Knowles和中國的歌爾聲學為主，MEMS麥克風已經基本替換了大部分手機中的傳統麥克風。技術實現上也相對簡單，其實就是一個打了很多孔的壓力感測器。
MEMS現在應用廣泛、發展前景較好，但是它的可靠性和精度並不能達到某些傳統工藝的標準，所以在軍事和航天領域依然還是需要傳統工藝來解決問題。
註：所有圖片均來自google圖片搜索。文章鏈接：揭開MEMS（微機電系統）的面紗 - 微機電系統（MEMS） - 知乎專欄更多MEMS內容關注專欄微機電系統（MEMS） 微機電系統（MEMS） - 知乎專欄
題圖中所展示為放大後的MEMS結構與一根頭髮絲（0.05毫米 ）。
寫在前面對智能硬體，物聯網，可穿戴/植入，感測器等高新科技感興趣的同學歡迎關注阿hong的知乎專欄（微機電系統（MEMS）），解讀各類高科技產品（谷歌智能眼鏡、自動駕駛汽車，VR/AR等等酷炫科技）。
雖然大部分人對於MEMS（Microelectromechanical systems， 微機電系統/微機械/微系統）還是感到很陌生，但是其實MEMS在我們生產，甚至生活中早已無處不在了，智能手機，健身手環、印表機、汽車、無人機以及VR/AR頭戴式設備，部分早期和幾乎所有近期電子產品都應用了MEMS器件。MEMS是一門綜合學科，學科交叉現象及其明顯，主要涉及微加工技術，機械學/固體聲波理論，熱流理論，電子學，生物學等等。MEMS器件的特徵長度從1毫米到1微米，相比之下頭髮的直徑大約是50微米。MEMS感測器主要優點是體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易於集成等，是微型感測器的主力軍，正在逐漸取代傳統機械感測器，在各個領域幾乎都有研究，不論是消費電子產品、汽車工業、甚至航空航天、機械、化工及醫藥等各領域。常見產品有壓力感測器，加速度計，陀螺，靜電致動光投影顯示器，DNA擴增微系統，催化感測器。
MEMS的快速發展是基於MEMS之前已經相當成熟的微電子技術、集成電路技術及其加工工藝。 MEMS往往會採用常見的機械零件和工具所對應微觀模擬元件，例如它們可能包含通道、孔、懸臂、膜、腔以及其它結構。然而，MEMS器件加工技術並非機械式。相反，它們採用類似於集成電路批處理式的微製造技術。批量製造能顯著降低大規模生產的成本。若單個MEMS感測器晶元面積為5 mm x 5 mm，則一個8英寸(直徑20厘米)矽片(wafer)可切割出約1000個MEMS感測器晶元（圖1），分攤到每個晶元的成本則可大幅度降低。因此MEMS商業化的工程除了提高產品本身性能、可靠性外，還有很多工作集中於擴大加工矽片半徑（切割出更多晶元），減少工藝步驟總數，以及儘可能地縮感測器大小。
圖1. 8英寸矽片上的MEMS晶元（5mm X 5mm）示意圖
圖2. 從硅原料到矽片過程。矽片上的重複單元可稱為晶元（chip 或die）。
（流程視頻Computer History Museum，https://www.youtube.com/watch?v=UvluuAIiA50）
MEMS需要專門的電子電路IC進行採樣或驅動，一般分別製造好MEMS和IC粘在同一個封裝內可以簡化工藝，如圖3。不過具有集成可能性是MEMS技術的另一個優點。正如之前提到的，MEMS和ASIC (專用集成電路)採用相似的工藝，因此具有極大地潛力將二者集成，MEMS結構可以更容易地與微電子集成。然而，集成二者難度還是非常大，主要考慮因素是如何在製造MEMS保證IC部分的完整性。例如，部分MEMS器件需要高溫工藝，而高溫工藝將會破壞IC的電學特性，甚至熔化集成電路中低熔點材料。MEMS常用的壓電材料氮化鋁由於其低溫沉積技術，因為成為一種廣泛使用post-CMOS compatible（後CMOS兼容）材料。雖然難度很大，但正在逐步實現。與此同時，許多製造商已經採用了混合方法來創造成功商用並具備成本效益的MEMS 產品。一個成功的例子是ADXL203，圖4。ADXL203是完整的高精度、低功耗、單軸/雙軸加速度計，提供經過信號調理的電壓輸出，所有功能（MEMS IC）均集成於一個單晶元中。這些器件的滿量程加速度測量範圍為±1.7 g，既可以測量動態加速度（例如振動），也可以測量靜態加速度（例如重力）。
圖3. MEMS與IC在不同的矽片上製造好了再粘合在同一個封裝內
圖4. ADXL203（單片集成了MEMS與IC）
NEMS，即納（米）機電系統NEMS內容已移至文末。通信/移動設備
圖7. 智能手機簡化示意圖（How MEMS Enable Smartphone Features，http://smartphoneworld.me/mobile-commerce-2-0-where-payments-location-and-advertising-converge）
在智能手機中，iPhone 5採用了4個 MEMS感測器，三星Galaxy S4手機採用了八個MEMS感測器。iPhone 6 Plus使用了六軸陀螺儀加速度計（InvenSense MPU-6700）、三軸電子羅盤（AKM AK8963C）、三軸加速度計（Bosch Sensortec BMA280），磁力計，大氣壓力計（Bosch Sensortec BMP280）、指紋感測器(Authen Tec的TMDR92)、距離感測器，環境光感測器(來自AMS的TSL2581 )和MEMS麥克風。iphone 6s與之類似，稍微多一些MEMS器件，例如採用了4個MEMS麥克風。預計將來高端智能手機將採用數十個MEMS器件以實現多模通信、智能識別、導航/定位等功能。 MEMS硬體也將成為LTE技術亮點部分，將利用MEMS天線開關和數字調諧電容器實現多頻帶技術。
以智能手機為主的移動設備中，應用了大量感測器以增加其智能性，提高用戶體驗。這些感測器並非手機等移動/通信設備獨有，在本文以及後續文章其他地方所介紹的加速度、化學元素、人體感官感測器等可以了解相關信息，在此不贅敘。此處主要介紹通信中較為特別的MEMS器件，主要為與射頻相關MEMS器件。
通信系統中，大量不同頻率的頻帶（例如不同國家，不同公司間使用不同的頻率，2G，3G，LTE，CDMD以及藍牙，wifi等等不同技術使用不同的通信頻率）被使用以完成通訊功能，而這些頻帶的使用離不開頻率的產生。聲表面波器件，作為一種片外(off-chip)器件，與IC集成難度較大。表面聲波（SAW）濾波器曾是手機天線雙工器的中流砥柱。2005年，安捷倫科技推出基於MEMS體聲波（BAW）諧振器的頻率器件（濾波器），該技術能夠節省四分之三的空間。BAW器件不同於其他MEMS的地方在於BAW沒有運動部件，主要通過體積膨脹與收縮實現其功能。（另外一個非位移式MEMS典型例子是依靠材料屬性變化的MEMS器件，例如基於相變材料的開關，加入不同電壓可以使材料發生相變，分別為低阻和高阻狀態，詳見後續開關專題）。
在此值得一提的事，安華高Avago（前安捷倫半導體事業部）賣的如火如荼的薄膜腔聲諧振器（FBAR）。也是前段時間天津大學在美國被抓的zhang hao研究的東西。得益於AlN氮化鋁壓電材料的沉積技術的巨大進步，AlN FBAR已經被運用在iphone上作為重要濾波器組件。下圖為FBAR和為SMR (Solidly Mounted Resonator)。其原理主要通過固體聲波在上下表面反射形成諧振腔。
圖8. FBAR示意圖，壓電薄膜懸空在腔體至上
圖9. SMR示意圖(非懸空結構，採用Bragg reflector布拉格反射層) （SAW/FBAR設備的工作原理及使用範例）
如果所示，其中的紅色線條表示震動幅度。固體聲波在垂直方向發生反射，從而將能量集中於中間橙色的壓電層中。頂部是與空氣的交界面，接近於100%反射。底部是其與布拉格反射層的界面，無法達到完美反射，因此部分能量向下泄露。
實物FBAR掃描電鏡圖。故意將其設計成不平行多邊形是為了避免水平方向水平方向反射導致的諧振，如果水平方向有諧振則會形成雜波。
上圖所示為消除雜波前後等效導納（即阻抗倒數，或者簡單理解為電阻值倒數）。消除雜波後其特性曲線更平滑，效率更高，損耗更小，所形成的濾波器在同頻帶內的紋波更小。
圖示為若干FBAR連接起來形成濾波器。右圖為封裝好後的FBAR濾波器晶元及米粒對比，該濾波器比米粒還要小上許多。
可穿戴/植入式領域
圖10. 用戶與物聯網
可穿戴/植入式MEMS屬於物聯網IoT重要一部分，主要功能是通過一種更便攜、快速、友好的方式（目前大部分精度達不到大型外置儀器的水平）直接向用戶提供信息。可穿戴/應該說是最受用戶關注，最感興趣的話題了。大部分用戶對汽車、印表機內的MEMS無感，這些器件與用戶中間經過了數層中介。但是可穿戴/直接與用戶接觸，提升消費者科技感，更受年輕用戶喜愛，例子可見Fitbit等健身手環。該領域最重要的主要有三大塊：消費、健康及工業，我們在此主要討論更受關注的前兩者。消費領域的產品包含之前提到的健身手環，還有智能手錶等。健康領域，即醫療領域，主要包括診斷，治療，監測和護理。比如助聽、指標檢測（如血壓、血糖水平），體態監測。MEMS幾乎可以實現人體所有感官功能，包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺（如Honeywell電子鼻）、觸覺等，各類健康指標可通過結合MEMS與生物化學進行監測。MEMS的採樣精度，速度，適用性都可以達到較高水平，同時由於其體積優勢可直接植入人體，是醫療輔助設備中關鍵的組成部分。
傳統大型醫療器械優勢明顯，精度高，但價格昂貴，普及難度較大，且一般一台設備只完成單一功能。相比之下，某些醫療目標可以通過MEMS技術，利用其體積小的優勢，深入接觸測量目標，在達到一定的精度下，降低成本，完成多重功能的整合。以近期所了解的一些MEMS項目為例，通過MEMS感測器對體內某些指標進行測量，同時MEMS執行器（actuator）可直接作用於器官或病變組織進行更直接的治療，同時系統可以通過MEMS能量收集器進行無線供電，多組單元可以通過MEMS通信器進行信息傳輸。個人認為，MEMS醫療前景廣闊，不過離成熟運用還有不短的距離，尤其考慮到技術難度，可靠性，人體安全等。
圖11. MEMS實現人體感官功能
可穿戴設備中最著名，流行的便數蘋果手錶了，其實蘋果手錶和蘋果手錶結構已經非常相似了，處理器、存儲單元、通信單元、（MEMS）感測器單元等，因此對此不在贅敘。
圖12. 蘋果手表示意圖*Sensors for Wearable Electronics Mobile Healthcare
其他領域投影儀投影儀所採用的MEMS微鏡如圖13,14所示（Designing MEMS-based DLP pico projectors），其中掃描電鏡圖則是來自於TI的Electrostatically-driven digital mirrors for projection systems。每個微鏡都由若干錨anchor或鉸鏈hinge支撐，通過改變外部激勵從而控制同一個微鏡的不同錨/鉸鏈的尺寸從而微鏡傾斜特定角度，將入射光線向特定角度反射。大量微鏡可以形成一個陣列從而進行大面積的反射。錨/鉸鏈的尺寸控制可以通過許多方式實現，一種簡單的方式便是通過加熱使其熱膨脹，當不同想同一個微鏡的不同錨/鉸鏈通入不同電流時，可以使它們產生不同形變，從而向指定角度傾斜。TI採用的是靜電驅動方式，即通入電來產生靜電力來傾斜微鏡。
圖13 微鏡的SEM示意圖
圖14 微鏡結構示意圖
德州儀器的數字微鏡器件(DMD)，廣泛應用於商用或教學用投影機單元以及數字影院中。每16平方微米微鏡使用其與其下的CMOS存儲單元之間的電勢進行靜電致動。灰度圖像是由脈衝寬度調製的反射鏡的開啟和關閉狀態之間產生的。顏色通過使用三晶元方案(每一基色對應一個晶元)，或通過一個單晶元以及一個色環或RGB LED光源來加入。採用後者技術的設計通過色環的旋轉與DLP晶元同步，以連續快速的方式顯示每種顏色，讓觀眾看到一個完整光譜的圖像 (5分鐘帶你了解什麼是MEMS)。
TI有一個非常非常具體生動的視頻介紹該產品，你可以在這個視頻中看到整個微鏡陣列如何對光進行不同角度的折射(https://www.youtube.com/watch?v=8l8p62JhH6o)。
圖15 微鏡反射光線示意圖
MEMS 加速度計加速度感測器是最早廣泛應用的MEMS之一。MEMS，作為一個機械結構為主的技術，可以通過設計使一個部件(圖15中橙色部件)相對底座substrate產生位移（這也是絕大部分MEMS的工作原理），這個部件稱為質量塊（proof mass）。質量塊通過錨anchor，鉸鏈hinge，或彈簧spring與底座連接。綠色部分固定在底座。當感應到加速度時，質量塊相對底座產生位移。通過一些換能技術可以將位移轉換為電能，如果採用電容式感測結構（電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響），電容大小的變化可以產生電流信號供其信號處理單元採樣。通過梳齒結構可以極大地擴大感測面積，提高測量精度，降低信號處理難度。加速度計還可以通過壓阻式、力平衡式和諧振式等方式實現。
圖15 MEMS加速度計結構示意圖
圖16 MEMS加速度計中位移與電容變化示意圖
汽車碰撞後，感測器的proof mass產生相對位移，信號處理單元採集該位移產生的電信號，觸發氣囊。更直觀的效果可以觀看視頻。
圖17. 汽車碰撞後加速度計的輸出變化。 可參見一下鏈接（https://www.youtube.com/watch?v=ObXspXB9sJI，https://www.youtube.com/watch?v=eqZgxR6eRjo）
列印噴嘴一種設計精巧的列印噴嘴如下圖所示。兩個不同大小的加熱元件產生大小不一的氣泡從而將墨水噴出。具體過程為：1，左側加熱元件小於右側加熱元件，通入相同電流時，左側產生更多熱量，形成更大氣泡。左側氣泡首先擴大，從而隔絕左右側液體，保持右側液體高壓力使其噴射。噴射後氣泡破裂，液體重新填充該腔體。
圖18. 採用氣泡膨脹的噴墨式MEMS
圖19. HP生產的噴墨式MEMS相關產品
開關/繼電器MEMS繼電器與開關。其優勢是體積小（密度高，採用微工藝批量製造從而降低成本），速度快，有望取代帶部分傳統電磁式繼電器，並且可以直接與集成電路IC集成，極大地提高產品可靠性。其尺寸微小，接近於固態開關，而電路通斷採用與機械接觸（也有部分產品採用其他通斷方式），其優勢劣勢基本上介於固態開關與傳統機械開關之間。MEMS繼電器與開關一般含有一個可移動懸臂樑，主要采用靜電致動原理，當提高觸點兩端電壓時，吸引力增加，引起懸臂樑向另一個觸電移動，當移動至總行程的1/3時，開關將自動吸合（稱之為pull in現象）。
圖20. MEMS開關斷合示意圖
生物試驗類MEMS器件由於其尺寸接近生物細胞，因此可以直接對其進行操作。（ https://www.youtube.com/watch?v=mh0bHwvzgMA).
圖21. MEMS操作細胞示意圖
NEMS（納機電系統）NEMS（Nanoelectromechanical systems, 納機電系統）與MEMS類似，主要區別在於NEMS尺度/重量更小，諧振頻率高，可以達到極高測量精度(小尺寸效應)，比MEMS更高的表面體積比可以提高表面感測器的敏感程度,(表面效應)，且具有利用量子效應探索新型測量手段的潛力。首個NEMS器件由IBM在2000年展示, 如圖5所示。器件為一個 32X32的二維懸臂樑（2D cantilever array）。該器件採用表面微加工技術加工而成（MEMS中採用應用較多的有體加工技術，當然MEMS也採用了不少表面微加工技術，關於微加工技術將會在之後的專題進行介紹）。該器件設計用來進行超高密度，快速數據存儲，基於熱機械讀寫技術（thermomechanical writing and readout），高聚物薄膜作為存儲介質。該數據存儲技術來源於AFM(原子力顯微鏡)技術，相比磁存儲技術，基於AFM的存儲技術具有更大潛力。
快速熱機械寫入技術（Fast thermomechanical writing）基於以下概念（圖6），『寫入』時通過加熱的針尖局部軟化/融化下方的聚合物polymer，同時施加微小壓力，形成納米級別的刻痕，用來代表一個bit。加熱時通過一個位於針尖下方的阻性平台實現。對於『讀』，施加一個固定小電流，溫度將會被加熱平台和存儲介質的距離調製，然後通過溫度變化讀取bit。 而溫度變化可通過熱阻效應（溫度變化導致材料電阻變化）或者壓阻效應（材料收到壓力導致形變，從而導致導致材料電阻變化）讀取。
圖5. IBM 二維懸臂樑NEMS掃描電鏡圖（SEM）其針尖小於20nm
圖6.快速熱機械寫入技術示意圖
其他參考文獻：
1. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. H?berle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage, Sensors and Actuators A: Physical, Volume 80, Issue 2, 10 March 2000, Pages 100-107, ISSN 0924-4247, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage.
2. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. H?berle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for AFM data storage, Technical Digest 12th IEEE Int. Micro Electro Mechanical Systems Conf. MEMS "99, Orlando, FL, January 1999, IEEE, Piscataway, 1999, pp. 564–569.
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4. Sensors for Wearable Electronics Mobile Healthcare
5. Martín, F.; Bonache, J. Application of RF-MEMS-Based Split Ring Resonators (SRRs) to the Implementation of Reconfigurable Stopband Filters: A Review. Sensors2014, 14, 22848-22863.
（ADXL203 精密±1.7g 雙軸iMEMS? 加速度計數據手冊及應用電路，http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL103_203.pdf）
（Andreas C. Fischer ; Fredrik Forsberg ; Martin Lapisa ; Simon J. Bleiker ; G?ran Stemme ; Niclas Roxhed ; Frank Niklaus，Integrating MEMS and ICs，Microsystems Nanoengineering, 2015, Vol.1. Integrating MEMS and ICs : Microsystems Nanoengineering）
首先，我不是學器件的，我是學設計的，對於MEMS沒有太深入的了解，如果你對這個方向很感興趣的話，可以去Wikipedia搜一下MEMS，最好搜英文wiki，中文wiki十分的垃圾，都不如百度好用，然後你可以去找一些相關的書來看一下，最好看外國的經典教材，網上搜一下就找到了，我就不幫你搜了其次，我可以說一點我的理解，首先MEMS是微機電系統的縮寫，也就是說它同時涉及了機械和電子兩個學科，實現的是機械部件的功能，使用的是集成電路的技術，利用的是電信號進行控制和傳導，某種程度上講確實是1樓所說的感測器，但是1樓的說法實在是太草了，我自己最近幾年的工科學習中，十分討厭的就是各種高度概括的總結，什麼問題都說不明白，卻也好像什麼都說明白了。我對於MEMS的理解，一是其控制精度應該會十分出色，因為它都是納米級的製造工藝，二是基於十分成熟的VLSI的製造工藝生產成本會很低，三是應用十分方便吧，因為它本身就是一個機械和電子結合的產品已經民用的應該還蠻多吧，最熟悉的就是iphone上的陀螺儀嘛，應該還有別的應用，這個應該主要還是應用在電子產品上的
什麼是MEMS？ 微機電系統_百度百科MEMS在行業內應用： MEMS行業研究報告[1]_百度文庫MEMS典型器件：典型MEMS器件介紹
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二．MEMS技術有什麼應用價值？
三．MEMS代表公司與產業鏈
四．關注MEMS封裝技術的創新空間
參考資料：
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[13] The best MEMS microphones for the iPhone 7 Plus: Apple selected STMicroelectronics, Goertek/Infineon Technologies Knowles
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光學MEMS方面也有民用案例。「MEMS微激光投影」，一種將RGB三基色激光模組與微機電系統（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）結合的投影顯示技術方案。從光源的角度，它屬於純激光光源的投影顯示，從驅動的角度，屬於掃描式投影顯示。
MEMS微激光投影很可能是目前為止綜合性能最優的投影顯示技術，在發光效率、使用壽命、色彩還原度、亮度（流明）、輸出解析度、設備體積/重量，這幾個關鍵指標上都由於LCD和LED。
原理是應用微機電二維微型掃描振鏡及RGB三基色激光，以激光掃描的方式成像，其輸出解析度取決於MEMS微鏡的掃描頻率。當掃描式投影顯示與激光結合時，還可以實現更快的畫面刷新頻率（幀率）。
這張圖是MEMS微激光投影設備的結構，主要部件包括：核心器件MEMS激光模組（分為MEMS微鏡、RGB激光管及其光學系統）、MEMS驅動、激光碟機動、圖像處理器等。激光模組中的RGB激光管通過內部光學系統產生單像素點激光束，投射至雙軸MEMS微鏡上，MEMS微鏡以光柵形式掃描光束，根據掃描光束的位置同步調製3個激光管，控制單個像素點的顏色併產生投影畫面。單像素點光學系統的設計保證了激光束的高度空間相關性，使投影畫面總是聚焦、清晰的。MEMS微激光投影設備無需對焦。
這張圖展示了掃描式投影顯示的實現過程。MEMS驅動電路基於圖像處理器為微鏡提供驅動信號，包含一個MEMS的共振頻率分量（例如27kHz）和幀頻信號分量（例如60Hz）；MEMS驅動電路實時接收激光模組的反饋信號，同步調節驅動信號以保持微鏡衡幅共振運動。
MEMS微激光投影設備的核心能力是直接調製激光的能力。在全普光電的技術方案中，激光碟機動可以實現橫向的雙向圖像掃描（奇數行從左到右掃描，偶數行從右到左掃描），這樣一方面減少了視頻的消隱間隙，提高了激光光束的利用率，使得同一激光輸出功率下，投影設備的流明最高；另一方面，通過提高MEMS微鏡的掃描頻率，提高了描式投影顯示的輸出解析度。全普光電與美國微視（Microvision）公司多年合作，目前已經研製成功解析度為1920×720的MEMS激光模組。這個模組的大小相當於一元人民幣硬幣，厚度為6.2mm，重量僅10g。
MEMS微激光投影由於核心器件體積小、重量輕，使得在智能手機、可穿戴設備等各類消費電子產品中都可以集成投影顯示功能；其在高清解析度的基礎上，還可以達到更高的色彩還原度和亮度（流明）、更長的使用壽命，應用前景可能是最廣闊的。
其實MEMS技術早已深入我們的生活。
幾乎市面上所有的智能手機里已經有MEMS技術的感測器，如果你用的是旗艦機，那麼恭喜你，數量和種類不只一個。最常見的聲學感測器就是用MEMS技術，大氣壓力感測器也用到MEMS技術。
MEMS工藝製程要經歷光刻，溶液腐蝕等過程，與IC工藝相近。但是就聲學感測器來說，其表面有一層極為薄的膜片（一般只有幾十微米），來感知聲音帶來的震動，為了可以透過空氣，膜上還要開孔，這裡的工藝就比較複雜了，就現有的MEMS來說，有很多的膜片都是生長上去的，而非機械式的連接。而由於MEMS大多數都是硅材料的，工藝製程中要經歷上千攝氏度的高溫，這裡對溫度的要求比較嚴苛。
再來說說實際使用。還是用聲學感測器來說，因為其膜片非常薄，使用中很容易損壞，所以要小心的保護起來，但是又不能影響到其震動，所以整個聲學感測器的製作也存在一定的難點（這些難點早就被克服啦，不然怎麼會有這麼多MEMS感測器）。
關於大氣壓力感測器。現在的技術已經可以做到1cm的精度了。換句話說，它已經可以測量你的身高了，（根據本人的實際體驗，精度還有提高的空間）。在一個20平方的房間里，開關門都可以明確地感知，這一點以後在智能家居的應用無可限量......你在跑步的過程中，它可以記錄每一步的數據，這就是為什麼Apple Watch Series2要加入壓力感測器了。
以上，就算是個大概的介紹了吧。目前MEMS的技術難題主要在加工工藝和封裝工藝上，加工工藝要求MEMS更小更薄，甚至要求雙面工藝，這對FAB要求很高；另外封裝要求同樣很高，比如氣密性、環境要求等，所以封裝成本佔比相當高。最後對材料的要求，除了傳統的Si，GaAs，GaN，SiC等都是不錯的材料。例如最近的iPhone就用了GaAs的MEMS
最近在研究感測器，看了這個很受啟發。之前做晶元，了解過半導體工藝，這麼看來，MEMS與SOC有很相似的解釋。
MEMS其實就是一種感測器，之所以採用這些東西，是因為MEMS較其他的感測器有廉價，準確度高等優點。就像為什麼要用集成電路代替一般電路一樣。現行的MEMS一般都是採用半導體工藝。
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