माइक्रोटेक्नोलोजी: Difference between revisions
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वर्तमान में, वैज्ञानिकों ने सीखा है कि न केवल विद्युत उपकरण, किन्तु यांत्रिक उपकरण भी लघु और बैच-निर्मित हो सकते हैं, जो की यांत्रिक क्षेत्र को वही लाभ देने की आशा करते हैं जो एकीकृत परिपथ तकनीक ने विद्युत क्षेत्र को दिया है। जबकि [[विद्युतीय]] अब वर्तमान की उन्नत प्रणालियों और उत्पादों के लिए 'मस्तिष्क' प्रदान करते हैं, इस प्रकार से सूक्ष्म-यांत्रिक उपकरण [[सेंसर]] और [[ गति देनेवाला |एक्चुएटर]] - आंखें और कान, हाथ और पैर - प्रदान कर सकते हैं जो बाहरी क्षेत्र से जुड़े होते हैं। | वर्तमान में, वैज्ञानिकों ने सीखा है कि न केवल विद्युत उपकरण, किन्तु यांत्रिक उपकरण भी लघु और बैच-निर्मित हो सकते हैं, जो की यांत्रिक क्षेत्र को वही लाभ देने की आशा करते हैं जो एकीकृत परिपथ तकनीक ने विद्युत क्षेत्र को दिया है। जबकि [[विद्युतीय]] अब वर्तमान की उन्नत प्रणालियों और उत्पादों के लिए 'मस्तिष्क' प्रदान करते हैं, इस प्रकार से सूक्ष्म-यांत्रिक उपकरण [[सेंसर]] और [[ गति देनेवाला |एक्चुएटर]] - आंखें और कान, हाथ और पैर - प्रदान कर सकते हैं जो बाहरी क्षेत्र से जुड़े होते हैं। | ||
इस प्रकार से आज, ऑटोमोबाइल [[एयरबैग]], इंक-जेट प्रिंटर, [[ रक्तचाप |रक्तचाप]] और प्रोजेक्शन डिस्प्ले प्रणाली जैसे उत्पादों की विस्तृत श्रृंखला में माइक्रोमैकेनिकल | इस प्रकार से आज, ऑटोमोबाइल [[एयरबैग]], इंक-जेट प्रिंटर, [[ रक्तचाप |रक्तचाप]] और प्रोजेक्शन डिस्प्ले प्रणाली जैसे उत्पादों की विस्तृत श्रृंखला में माइक्रोमैकेनिकल उपकरण प्रमुख घटक हैं। यह स्पष्ट प्रतीत होता है कि निकट आने वाले समय में ये उपकरण इलेक्ट्रॉनिक्स की तरह ही व्यापक होंगे। और यह प्रक्रिया और भी स्पष्ट हो गई है, कि जिससे प्रौद्योगिकी के आयामों को सब-माइक्रोमीटर रेंज तक ले जाया गया है, जैसा कि 20 एनएम से नीचे पहुंचने वाले उन्नत माइक्रोइलेक्ट्रिक परिपथ की स्तिथि में प्रदर्शित किया गया है।<ref>{{Cite book|title=Nanotechnology: An Introduction to Nanostructuring Techniques|last1=Köhler|first1=Michael|last2=Fritzsche|first2=Wolfgang|date=2007|publisher=Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.|isbn=9783527318711|location=Weinheim|pages=33}}</ref> | ||
==माइक्रो इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली== | ==माइक्रो इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली== | ||
[[Image:etchedwafer.jpg|thumb|एक अलंकृत सिलिकॉन वेफर]]इस प्रकर से माइक्रो इलेक्ट्रो मैकेनिकल प्रणाली के लिए [[माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम|माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली]] शब्द 1980 के दशक में चिप पर नवीन, परिष्कृत मैकेनिकल प्रणाली, जैसे माइक्रो इलेक्ट्रिक मोटर्स, रेज़ोनेटर, गियर इत्यादि का वर्णन करने के लिए गढ़ा गया था। आज, व्यवहार में एमईएमएस शब्द का उपयोग यांत्रिक कार्य वाले किसी भी सूक्ष्म उपकरण को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, जिसे एक बैच प्रक्रिया में निर्मित किया जा सकता है इस प्रकार से (उदाहरण के लिए, माइक्रोचिप पर निर्मित सूक्ष्म गियर की श्रृंखला को एमईएमएस उपकरण माना जाएगा, किन्तु एक छोटा लेजर-मशीनीकृत स्टेंट या घड़ी घटक नहीं होगा)। किन्तु यूरोप में, माइक्रो प्रणाली टेक्नोलॉजी के लिए एमएसटी शब्द को प्राथमिकता दी जाती है, और जापान में एमईएमएस को केवल माइक्रोमशीन के रूप में जाना जाता है। इन शब्दों में अंतर अपेक्षाकृत सामान्य हैं और | [[Image:etchedwafer.jpg|thumb|एक अलंकृत सिलिकॉन वेफर]]इस प्रकर से माइक्रो इलेक्ट्रो मैकेनिकल प्रणाली के लिए [[माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम|माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली]] शब्द 1980 के दशक में चिप पर नवीन, परिष्कृत मैकेनिकल प्रणाली, जैसे माइक्रो इलेक्ट्रिक मोटर्स, रेज़ोनेटर, गियर इत्यादि का वर्णन करने के लिए गढ़ा गया था। आज, व्यवहार में एमईएमएस शब्द का उपयोग यांत्रिक कार्य वाले किसी भी सूक्ष्म उपकरण को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, जिसे एक बैच प्रक्रिया में निर्मित किया जा सकता है इस प्रकार से (उदाहरण के लिए, माइक्रोचिप पर निर्मित सूक्ष्म गियर की श्रृंखला को एमईएमएस उपकरण माना जाएगा, किन्तु एक छोटा लेजर-मशीनीकृत स्टेंट या घड़ी घटक नहीं होगा)। किन्तु यूरोप में, माइक्रो प्रणाली टेक्नोलॉजी के लिए एमएसटी शब्द को प्राथमिकता दी जाती है, और जापान में एमईएमएस को केवल माइक्रोमशीन के रूप में जाना जाता है। इन शब्दों में अंतर अपेक्षाकृत सामान्य हैं और अधिकांशतः इनका उपयोग परस्पर विनिमय के लिए किया जाता है। | ||
चूंकि एमईएमएस प्रक्रियाओं को सामान्यतः अनेक श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है - जैसे सतह [[मशीनिंग]], | चूंकि एमईएमएस प्रक्रियाओं को सामान्यतः अनेक श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है - जैसे सतह [[मशीनिंग]], विस्तृत मशीनिंग, एलआईजीए, और [[ विद्युत रासायनिक निर्माण |विद्युत रासायनिक निर्माण]] - वास्तव में हजारों भिन्न-भिन्न एमईएमएस प्रक्रियाएं हैं। कुछ अधिक सरल ज्यामिति उत्पन्न करते हैं, जबकि अन्य अधिक सम्मिश्र 3-डी ज्यामिति और अधिक बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करते हैं। और एयरबैग के लिए [[ accelerometer |एक्सेलेरोमीटर]] बनाने वाली कंपनी को जड़त्वीय नेविगेशन के लिए एक्सेलेरोमीटर का उत्पादन करने के लिए पूर्ण रूप से अलग डिजाइन और प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। एक्सेलेरोमीटर से [[जाइरोस्कोप]] जैसे किसी अन्य जड़त्वीय उपकरण में परिवर्तन के लिए डिज़ाइन और प्रक्रिया में और भी अधिक परिवर्तन की आवश्यकता होती है, और सबसे अधिक संभावना पूर्ण रूप से अलग [[निर्माण (धातु)]] सुविधा और इंजीनियरिंग टीम की होती है। | ||
इस प्रकार से एमईएमएस तकनीक ने महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों की विशाल श्रृंखला के कारण | इस प्रकार से एमईएमएस तकनीक ने महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों की विशाल श्रृंखला के कारण आश्चर्यजनक उत्साह उत्पन्न किया है, जहां एमईएमएस पहले अप्राप्य प्रदर्शन और विश्वसनीयता मानकों की प्रस्तुति कर सकता है। ऐसे युग में जहां सभी वस्तु छोटी, तेज़ और सस्ती होनी चाहिए, एमईएमएस आकर्षक समाधान प्रदान करता है। ऑटोमोटिव सेंसर और इंकजेट प्रिंटर जैसे कुछ अनुप्रयोगों पर एमईएमएस का पहले से ही गहरा प्रभाव पड़ा है। इस प्रकार से उभरता हुआ एमईएमएस उद्योग पहले से ही अरबों डॉलर का बाजार है। इसके तीव्रता से बढ़ने और 21वीं सदी के प्रमुख उद्योगों में से एक बनने की आशा है। अतः [[काहनर्स इन-स्टेट ग्रुप]] ने 2005 तक एमईएमएस की बिक्री 12 अरब डॉलर तक पहुंचने का अनुमान लगाया है। यूरोपीय नेक्सस समूह एमईएमएस की अधिक समावेशी परिभाषा का उपयोग करते हुए और भी अधिक राजस्व का अनुमान लगाता है। | ||
किन्तु माइक्रोटेक्नोलॉजी का निर्माण अधिकांशतः | किन्तु माइक्रोटेक्नोलॉजी का निर्माण अधिकांशतः [[फोटोलिथोग्राफी]] का उपयोग करके किया जाता है। प्रकाश तरंगों को मास्क के माध्यम से सतह पर केंद्रित किया जाता है। वे रासायनिक फिल्म को ठोस बनाते हैं। फिल्म के कोमल, विवर्त भाग धुल जाते हैं। फिर [[ अम्ल |अम्ल]] पदार्थ को अलंकृत बना देता है न कि उसे नष्ट कर देता है | ||
इस प्रकार से माइक्रोटेक्नोलॉजी की अधिक प्रसिद्ध सफलता एकीकृत परिपथ है। इसका उपयोग [[माइक्रोमशीनरी]] के निर्माण के लिए भी किया गया है। और माइक्रोटेक्नोलोजी को और अधिक लघु बनाने का प्रयास करने वाले शोधकर्ताओं की शाखा के रूप में, [[नैनो|नैनोटेक्नोलॉजी]] 1980 के दशक में उभरी, विशेषज्ञ नवीन माइक्रोस्कोपी तकनीकों के आविष्कार के पश्चात उभरी है।<ref name=":0">{{Cite book|title=भौतिक धातुकर्म और उन्नत सामग्री, सातवां संस्करण|last1=Smallman|first1=R. E.|last2=Ngan|first2=A. H. W.|date=2007|publisher=Elsevier|isbn=9780750669061|location=Oxford, UK|pages=607}}</ref> अतः इनसे ऐसी सामग्री और संरचनाएं तैयार हुईं जिनका आयाम 1-100 एनएम है।<ref name=":0" /> | इस प्रकार से माइक्रोटेक्नोलॉजी की अधिक प्रसिद्ध सफलता एकीकृत परिपथ है। इसका उपयोग [[माइक्रोमशीनरी]] के निर्माण के लिए भी किया गया है। और माइक्रोटेक्नोलोजी को और अधिक लघु बनाने का प्रयास करने वाले शोधकर्ताओं की शाखा के रूप में, [[नैनो|नैनोटेक्नोलॉजी]] 1980 के दशक में उभरी, विशेषज्ञ नवीन माइक्रोस्कोपी तकनीकों के आविष्कार के पश्चात उभरी है।<ref name=":0">{{Cite book|title=भौतिक धातुकर्म और उन्नत सामग्री, सातवां संस्करण|last1=Smallman|first1=R. E.|last2=Ngan|first2=A. H. W.|date=2007|publisher=Elsevier|isbn=9780750669061|location=Oxford, UK|pages=607}}</ref> अतः इनसे ऐसी सामग्री और संरचनाएं तैयार हुईं जिनका आयाम 1-100 एनएम है।<ref name=":0" /> | ||
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माइक्रोटेक्नोलॉजी उस तकनीक से संबंधित है जिसकी विशेषताओं में एक माइक्रोमीटर (एक मीटर का दस लाखवां भाग, या 10−6 मीटर, या 1μm ) के क्रम के आयाम होते हैं।[1] यह भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ एक-माइक्रोमीटर परिमाण वाली संरचनाओं के उत्पादन या परिवर्तन पर केंद्रित है।[2]
विकास
इस प्रकार से 1970 के आसपास, वैज्ञानिकों को पता चला कि चिप पर उच्च संख्या में सूक्ष्म ट्रांजिस्टर को व्यवस्थित करके, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक परिपथ बनाए जा सकते हैं जो की निवेश को कम करने और मात्रा में वृद्धि करते हुए नाटकीय रूप से प्रदर्शन, कार्यक्षमता और विश्वसनीयता में सुधार करते हैं। और इस विकास ने सूचना क्रांति का नेतृत्व किया है।
वर्तमान में, वैज्ञानिकों ने सीखा है कि न केवल विद्युत उपकरण, किन्तु यांत्रिक उपकरण भी लघु और बैच-निर्मित हो सकते हैं, जो की यांत्रिक क्षेत्र को वही लाभ देने की आशा करते हैं जो एकीकृत परिपथ तकनीक ने विद्युत क्षेत्र को दिया है। जबकि विद्युतीय अब वर्तमान की उन्नत प्रणालियों और उत्पादों के लिए 'मस्तिष्क' प्रदान करते हैं, इस प्रकार से सूक्ष्म-यांत्रिक उपकरण सेंसर और एक्चुएटर - आंखें और कान, हाथ और पैर - प्रदान कर सकते हैं जो बाहरी क्षेत्र से जुड़े होते हैं।
इस प्रकार से आज, ऑटोमोबाइल एयरबैग, इंक-जेट प्रिंटर, रक्तचाप और प्रोजेक्शन डिस्प्ले प्रणाली जैसे उत्पादों की विस्तृत श्रृंखला में माइक्रोमैकेनिकल उपकरण प्रमुख घटक हैं। यह स्पष्ट प्रतीत होता है कि निकट आने वाले समय में ये उपकरण इलेक्ट्रॉनिक्स की तरह ही व्यापक होंगे। और यह प्रक्रिया और भी स्पष्ट हो गई है, कि जिससे प्रौद्योगिकी के आयामों को सब-माइक्रोमीटर रेंज तक ले जाया गया है, जैसा कि 20 एनएम से नीचे पहुंचने वाले उन्नत माइक्रोइलेक्ट्रिक परिपथ की स्तिथि में प्रदर्शित किया गया है।[3]
माइक्रो इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली
इस प्रकर से माइक्रो इलेक्ट्रो मैकेनिकल प्रणाली के लिए माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली शब्द 1980 के दशक में चिप पर नवीन, परिष्कृत मैकेनिकल प्रणाली, जैसे माइक्रो इलेक्ट्रिक मोटर्स, रेज़ोनेटर, गियर इत्यादि का वर्णन करने के लिए गढ़ा गया था। आज, व्यवहार में एमईएमएस शब्द का उपयोग यांत्रिक कार्य वाले किसी भी सूक्ष्म उपकरण को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, जिसे एक बैच प्रक्रिया में निर्मित किया जा सकता है इस प्रकार से (उदाहरण के लिए, माइक्रोचिप पर निर्मित सूक्ष्म गियर की श्रृंखला को एमईएमएस उपकरण माना जाएगा, किन्तु एक छोटा लेजर-मशीनीकृत स्टेंट या घड़ी घटक नहीं होगा)। किन्तु यूरोप में, माइक्रो प्रणाली टेक्नोलॉजी के लिए एमएसटी शब्द को प्राथमिकता दी जाती है, और जापान में एमईएमएस को केवल माइक्रोमशीन के रूप में जाना जाता है। इन शब्दों में अंतर अपेक्षाकृत सामान्य हैं और अधिकांशतः इनका उपयोग परस्पर विनिमय के लिए किया जाता है।
चूंकि एमईएमएस प्रक्रियाओं को सामान्यतः अनेक श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है - जैसे सतह मशीनिंग, विस्तृत मशीनिंग, एलआईजीए, और विद्युत रासायनिक निर्माण - वास्तव में हजारों भिन्न-भिन्न एमईएमएस प्रक्रियाएं हैं। कुछ अधिक सरल ज्यामिति उत्पन्न करते हैं, जबकि अन्य अधिक सम्मिश्र 3-डी ज्यामिति और अधिक बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करते हैं। और एयरबैग के लिए एक्सेलेरोमीटर बनाने वाली कंपनी को जड़त्वीय नेविगेशन के लिए एक्सेलेरोमीटर का उत्पादन करने के लिए पूर्ण रूप से अलग डिजाइन और प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। एक्सेलेरोमीटर से जाइरोस्कोप जैसे किसी अन्य जड़त्वीय उपकरण में परिवर्तन के लिए डिज़ाइन और प्रक्रिया में और भी अधिक परिवर्तन की आवश्यकता होती है, और सबसे अधिक संभावना पूर्ण रूप से अलग निर्माण (धातु) सुविधा और इंजीनियरिंग टीम की होती है।
इस प्रकार से एमईएमएस तकनीक ने महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों की विशाल श्रृंखला के कारण आश्चर्यजनक उत्साह उत्पन्न किया है, जहां एमईएमएस पहले अप्राप्य प्रदर्शन और विश्वसनीयता मानकों की प्रस्तुति कर सकता है। ऐसे युग में जहां सभी वस्तु छोटी, तेज़ और सस्ती होनी चाहिए, एमईएमएस आकर्षक समाधान प्रदान करता है। ऑटोमोटिव सेंसर और इंकजेट प्रिंटर जैसे कुछ अनुप्रयोगों पर एमईएमएस का पहले से ही गहरा प्रभाव पड़ा है। इस प्रकार से उभरता हुआ एमईएमएस उद्योग पहले से ही अरबों डॉलर का बाजार है। इसके तीव्रता से बढ़ने और 21वीं सदी के प्रमुख उद्योगों में से एक बनने की आशा है। अतः काहनर्स इन-स्टेट ग्रुप ने 2005 तक एमईएमएस की बिक्री 12 अरब डॉलर तक पहुंचने का अनुमान लगाया है। यूरोपीय नेक्सस समूह एमईएमएस की अधिक समावेशी परिभाषा का उपयोग करते हुए और भी अधिक राजस्व का अनुमान लगाता है।
किन्तु माइक्रोटेक्नोलॉजी का निर्माण अधिकांशतः फोटोलिथोग्राफी का उपयोग करके किया जाता है। प्रकाश तरंगों को मास्क के माध्यम से सतह पर केंद्रित किया जाता है। वे रासायनिक फिल्म को ठोस बनाते हैं। फिल्म के कोमल, विवर्त भाग धुल जाते हैं। फिर अम्ल पदार्थ को अलंकृत बना देता है न कि उसे नष्ट कर देता है
इस प्रकार से माइक्रोटेक्नोलॉजी की अधिक प्रसिद्ध सफलता एकीकृत परिपथ है। इसका उपयोग माइक्रोमशीनरी के निर्माण के लिए भी किया गया है। और माइक्रोटेक्नोलोजी को और अधिक लघु बनाने का प्रयास करने वाले शोधकर्ताओं की शाखा के रूप में, नैनोटेक्नोलॉजी 1980 के दशक में उभरी, विशेषज्ञ नवीन माइक्रोस्कोपी तकनीकों के आविष्कार के पश्चात उभरी है।[4] अतः इनसे ऐसी सामग्री और संरचनाएं तैयार हुईं जिनका आयाम 1-100 एनएम है।[4]
सूक्ष्म स्तर पर निर्मित वस्तुएँ
इस प्रकार से निम्नलिखित वस्तुओं का निर्माण फोटोलिथोग्राफी का उपयोग करके 1 माइक्रोमीटर के माप पर किया गया है:
- इलेक्ट्रानिक्स :
- मशीनरी:
- विद्युत मोटर्स
- गियर
- उत्तोलक
- बीयरिंग
- हिन्गेस
- तरल पदार्थ:
- वाल्व
- चैनल (अर्धचालक)
- पंप
- टर्बाइन
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Darrin, M. Ann Garrison; Barth, Janet L. (2011). माइक्रोस्केल और नैनोस्केल टेक्नोलॉजीज के लिए सिस्टम इंजीनियरिंग. Boca Raton, FL: CRC Press. p. 7. ISBN 9781439837320.
- ↑ Krar, Stephen F.; Gill, Arthur (2003). उन्नत विनिर्माण प्रौद्योगिकियों की खोज. Industrial Press Inc. pp. 11–3–1. ISBN 0831131500.
- ↑ Köhler, Michael; Fritzsche, Wolfgang (2007). Nanotechnology: An Introduction to Nanostructuring Techniques. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. p. 33. ISBN 9783527318711.
- ↑ 4.0 4.1 Smallman, R. E.; Ngan, A. H. W. (2007). भौतिक धातुकर्म और उन्नत सामग्री, सातवां संस्करण. Oxford, UK: Elsevier. p. 607. ISBN 9780750669061.
बाहरी संबंध
