एमईएमएस: Difference between revisions

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[[File:MEMsfounding.jpg|thumb|1986 में [[DARPA]] को प्रस्तुत किया गया प्रस्ताव सबसे पहले माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम शब्द की शुरुआत करता है]]
[[File:MEMsfounding.jpg|thumb|1986 में [[DARPA]] को प्रस्तुत किया गया प्रस्ताव सबसे पहले माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम शब्द की शुरुआत करता है]]
[[File:MEMS Microcantilever in Resonance.png|thumb|एमईएमएस माइक्रोकैंटिलीवर एक [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] के अंदर प्रतिध्वनित होता है]]MEMS (माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम) सूक्ष्म उपकरणों की तकनीक है जिसमें इलेक्ट्रॉनिक और मूविंग दोनों हिस्से शामिल होते हैं। एमईएमएस आकार में 1 और 100 माइक्रोमीटर के बीच के घटकों से बने होते हैं (यानी, 0.001 से 0.1 मिमी), और एमईएमएस उपकरणों का आकार आम तौर पर 20 माइक्रोमीटर से एक मिलीमीटर (यानी, 0.02 से 1.0 मिमी) तक होता है, हालांकि घटकों को सरणियों में व्यवस्थित किया जाता है ( उदाहरण के लिए, [[डिजिटल माइक्रोमिरर डिवाइस]]) 1000 मिमी से अधिक हो सकते हैं
[[File:MEMS Microcantilever in Resonance.png|thumb|एमईएमएस माइक्रोकैंटिलीवर एक [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] के अंदर प्रतिध्वनित होता है]]एमईएमएस (माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम) सूक्ष्म उपकरणों की ऐसी तकनीक है जिसमें विद्युतकीय और गतिशील दोनों भाग सम्मिलित होते हैं। एमईएमएस आकार में 1 और 100 माइक्रोमीटर के बीच के घटकों से निर्मित होती हैं, और इन उपकरणों का आकार सामान्यतः 20 माइक्रोमीटर से एक मिलीमीटर (अर्थात, 0.02 से 1.0 मिमी) तक होता है। यद्यपि ऐरे में व्यवस्थित घटक ( उदाहरण के लिए, [[डिजिटल माइक्रोमिरर डिवाइस]]) 1000 मिमी से अधिक हो सकते हैं<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=7lKytgAACAAJ|title=Small Machines, Large Opportunities: A Report on the Emerging Field of Microdynamics: Report of the Workshop on Microelectromechanical Systems Research|vauthors=Gabriel K, Jarvis J, Trimmer W|publisher=AT&T Bell Laboratories|others=[[National Science Foundation]] (sponsor)|year=1988}}</ref> उनमें सामान्यतः एक केंद्रीय इकाई होती है जो डेटा (एक एकीकृत सर्किट चिप जैसे [[माइक्रोप्रोसेसर]]) को संसाधित करती है<ref>{{cite book|title=नैनोकंप्यूटर और स्वार्म इंटेलिजेंस|vauthors=Waldner JB|publisher=[[ISTE Ltd|ISTE]] [[John Wiley & Sons]]|year=2008|isbn=9781848210097|place=London|pages=205|author-link=Jean-Baptiste Waldner}}</ref>
।<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=7lKytgAACAAJ|title=Small Machines, Large Opportunities: A Report on the Emerging Field of Microdynamics: Report of the Workshop on Microelectromechanical Systems Research|vauthors=Gabriel K, Jarvis J, Trimmer W|publisher=AT&T Bell Laboratories|others=[[National Science Foundation]] (sponsor)|year=1988}}</ref> उनमें आमतौर पर एक केंद्रीय इकाई होती है जो डेटा (एक एकीकृत सर्किट चिप जैसे [[माइक्रोप्रोसेसर]]) को संसाधित करती है और कई घटक जो आसपास के साथ बातचीत करते हैं (जैसे कि [[ microsensor | microsensor]] )।<ref>{{cite book|title=नैनोकंप्यूटर और स्वार्म इंटेलिजेंस|vauthors=Waldner JB|publisher=[[ISTE Ltd|ISTE]] [[John Wiley & Sons]]|year=2008|isbn=9781848210097|place=London|pages=205|author-link=Jean-Baptiste Waldner}}</ref>
 
एमईएमएस के बड़े सतह क्षेत्र से आयतन अनुपात के कारण, परिवेश [[विद्युत]] चुंबकत्व (जैसे, इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज और चुंबकीय क्षण), और द्रव गतिकी (जैसे, [[सतह तनाव]] और चिपचिपाहट) द्वारा उत्पन्न बल बड़े पैमाने के यांत्रिक उपकरणों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार हैं। एमईएमएस प्रौद्योगिकी आण्विक नैनो प्रौद्योगिकी या आण्विक [[ इलेक्ट्रानिक्स | इलेक्ट्रानिक्स]] से अलग है क्योंकि बाद वाले दो को [[सतह रसायन]] विज्ञान पर भी विचार करना चाहिए।
एमईएमएस के बड़े सतह क्षेत्र से आयतन अनुपात के कारण, परिवेश [[विद्युत]] चुंबकत्व (जैसे, इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज और चुंबकीय क्षण), और द्रव गतिकी (जैसे, [[सतह तनाव]] और चिपचिपाहट) द्वारा उत्पन्न बल बड़े पैमाने के यांत्रिक उपकरणों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार हैं। एमईएमएस प्रौद्योगिकी आण्विक नैनो प्रौद्योगिकी या आण्विक [[ इलेक्ट्रानिक्स | इलेक्ट्रानिक्स]] से अलग है क्योंकि बाद वाले दो को [[सतह रसायन]] विज्ञान पर भी विचार करना चाहिए।


तकनीक के अस्तित्व में आने से पहले बहुत छोटी मशीनों की क्षमता की सराहना की गई थी (देखें, उदाहरण के लिए, [[रिचर्ड फेनमैन]] का 1959 का प्रसिद्ध व्याख्यान, नीचे बहुत जगह है)। एमईएमएस एक बार व्यावहारिक हो गया जब उन्हें संशोधित सेमीकंडक्टर डिवाइस निर्माण प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके गढ़ा जा सकता था, आमतौर [[आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स]] बनाने के लिए उपयोग किया जाता था।<ref>{{Cite journal|vauthors=Angell JB, Terry SC, Barth PW|date=1983|title=सिलिकॉन माइक्रोमैकेनिकल डिवाइस|journal=[[Scientific American|Sci. Am.]]|volume=248|issue=4|pages=44–55|doi=10.1038/scientificamerican0483-44|bibcode=1983SciAm.248d..44A}}</ref> इनमें मोल्डिंग और प्लेटिंग, [[ नक़्क़ाशी (माइक्रोफैब्रिकेशन) | नक़्क़ाशी (माइक्रोफैब्रिकेशन)]] ([[ पोटेशियम हाइड्रोक्साइड | पोटेशियम हाइड्रोक्साइड]] , [[टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड]]) और [[ सूखी नक़्क़ाशी | सूखी नक़्क़ाशी]] ([[प्रतिक्रियाशील-आयन नक़्क़ाशी]] और डीआरआईई), [[ बिजली की निर्वहन मशीनिंग | बिजली की निर्वहन मशीनिंग]] (ईडीएम) और छोटे उपकरणों के निर्माण में सक्षम अन्य प्रौद्योगिकियां शामिल हैं।
तकनीक के अस्तित्व में आने से पहले बहुत छोटी मशीनों की क्षमता की सराहना की गई थी (देखें, उदाहरण के लिए, [[रिचर्ड फेनमैन]] का 1959 का प्रसिद्ध व्याख्यान, नीचे बहुत जगह है)। एमईएमएस एक बार व्यावहारिक हो गया जब उन्हें संशोधित सेमीकंडक्टर डिवाइस निर्माण प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके गढ़ा जा सकता था, आमतौर [[आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स]] बनाने के लिए उपयोग किया जाता था।<ref>{{Cite journal|vauthors=Angell JB, Terry SC, Barth PW|date=1983|title=सिलिकॉन माइक्रोमैकेनिकल डिवाइस|journal=[[Scientific American|Sci. Am.]]|volume=248|issue=4|pages=44–55|doi=10.1038/scientificamerican0483-44|bibcode=1983SciAm.248d..44A}}</ref> इनमें मोल्डिंग और प्लेटिंग, [[ नक़्क़ाशी (माइक्रोफैब्रिकेशन) | नक़्क़ाशी (माइक्रोफैब्रिकेशन)]] ([[ पोटेशियम हाइड्रोक्साइड | पोटेशियम हाइड्रोक्साइड]] , [[टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड]]) और [[ सूखी नक़्क़ाशी | सूखी नक़्क़ाशी]] ([[प्रतिक्रियाशील-आयन नक़्क़ाशी]] और डीआरआईई), [[ बिजली की निर्वहन मशीनिंग | बिजली की निर्वहन मशीनिंग]] (ईडीएम) और छोटे उपकरणों के निर्माण में सक्षम अन्य प्रौद्योगिकियां सम्मिलित हैं।


वे [[नैनो]]स्केल में [[नैनोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम]] (एनईएमएस) और नैनोटेक्नोलॉजी में विलीन हो जाते हैं।
वे [[नैनो]]स्केल में [[नैनोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम]] (एनईएमएस) और नैनोटेक्नोलॉजी में विलीन हो जाते हैं।
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== इतिहास ==
== इतिहास ==


MEMS डिवाइस का एक प्रारंभिक उदाहरण गुंजयमान-गेट ट्रांजिस्टर है, जो MOSFET का एक अनुकूलन है, जिसे 1965 में हार्वे सी. नैथनसन द्वारा विकसित किया गया था।<ref>{{cite journal|vauthors=Nathanson HC, Wickstrom RA|date=1965|title=हाई-क्यू बैंड-पास गुणों वाला एक रेज़ोनेंट-गेट सिलिकॉन सरफेस ट्रांजिस्टर|journal=[[Applied Physics Letters|Appl. Phys. Lett.]]|volume=7|issue=4|pages=84–86|doi=10.1063/1.1754323|bibcode=1965ApPhL...7...84N}}</ref> एक अन्य प्रारंभिक उदाहरण रेज़ोनिस्टर है, जो 1966 और 1971 के बीच रेमंड जे. विलफ़िंगर द्वारा पेटेंट कराया गया एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल मोनोलिथिक [[ गुंजयमान यंत्र | गुंजयमान यंत्र]] है।<ref>{{Cite patent|country=US|number=3614677A|title=इलेक्ट्रोमैकेनिकल मोनोलिथिक रेज़ोनेटर|status=patent|pubdate=|gdate=Oct 1971|invent1=Wilfinger RJ|inventor1-first=|assign1=International Business Machines Corp|url=https://patents.google.com/patent/US3614677A/en}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Wilfinger RJ, Bardell PH, Chhabra DS|date=1968|title=The Resonistor: A Frequency Selective Device Utilizing the Mechanical Resonance of a Silicon Substrate|journal=[[IBM Journal of Research and Development|IBM J. Res. Dev.]]|volume=12|issue=1|pages=113–8|doi=10.1147/rd.121.0113}}</ref> 1970 से 1980 के दशक के दौरान, भौतिक, रासायनिक, जैविक और पर्यावरणीय मापदंडों को मापने के लिए कई MOSFET माइक्रोसेंसर विकसित किए गए थे।<ref name="Bergveld">{{cite journal |last1=Bergveld |first1=Piet |author1-link=Piet Bergveld |title=MOSFET- आधारित सेंसर का प्रभाव|journal=Sensors and Actuators |date=October 1985 |volume=8 |issue=2 |pages=109–127 |doi=10.1016/0250-6874(85)87009-8 |bibcode=1985SeAc....8..109B |url=https://core.ac.uk/download/pdf/11473091.pdf |issn=0250-6874}}</ref>
एमईएमएस डिवाइस का एक प्रारंभिक उदाहरण गुंजयमान-गेट ट्रांजिस्टर है, जो MOSFET का एक अनुकूलन है, जिसे 1965 में हार्वे सी. नैथनसन द्वारा विकसित किया गया था।<ref>{{cite journal|vauthors=Nathanson HC, Wickstrom RA|date=1965|title=हाई-क्यू बैंड-पास गुणों वाला एक रेज़ोनेंट-गेट सिलिकॉन सरफेस ट्रांजिस्टर|journal=[[Applied Physics Letters|Appl. Phys. Lett.]]|volume=7|issue=4|pages=84–86|doi=10.1063/1.1754323|bibcode=1965ApPhL...7...84N}}</ref> एक अन्य प्रारंभिक उदाहरण रेज़ोनिस्टर है, जो 1966 और 1971 के बीच रेमंड जे. विलफ़िंगर द्वारा पेटेंट कराया गया एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल मोनोलिथिक [[ गुंजयमान यंत्र | गुंजयमान यंत्र]] है।<ref>{{Cite patent|country=US|number=3614677A|title=इलेक्ट्रोमैकेनिकल मोनोलिथिक रेज़ोनेटर|status=patent|pubdate=|gdate=Oct 1971|invent1=Wilfinger RJ|inventor1-first=|assign1=International Business Machines Corp|url=https://patents.google.com/patent/US3614677A/en}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Wilfinger RJ, Bardell PH, Chhabra DS|date=1968|title=The Resonistor: A Frequency Selective Device Utilizing the Mechanical Resonance of a Silicon Substrate|journal=[[IBM Journal of Research and Development|IBM J. Res. Dev.]]|volume=12|issue=1|pages=113–8|doi=10.1147/rd.121.0113}}</ref> 1970 से 1980 के दशक के दौरान, भौतिक, रासायनिक, जैविक और पर्यावरणीय मापदंडों को मापने के लिए कई MOSFET माइक्रोसेंसर विकसित किए गए थे।<ref name="Bergveld">{{cite journal |last1=Bergveld |first1=Piet |author1-link=Piet Bergveld |title=MOSFET- आधारित सेंसर का प्रभाव|journal=Sensors and Actuators |date=October 1985 |volume=8 |issue=2 |pages=109–127 |doi=10.1016/0250-6874(85)87009-8 |bibcode=1985SeAc....8..109B |url=https://core.ac.uk/download/pdf/11473091.pdf |issn=0250-6874}}</ref>
MEMS शब्द 1986 में पेश किया गया था। SC जैकबसेन (PI) और J.E. वुड (Co-PI) ने DARPA (15 जुलाई 1986) को एक प्रस्ताव के माध्यम से "MEMS" शब्द की शुरुआत की, जिसका शीर्षक माइक्रो इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम्स (MEMS) था। यूटा विश्वविद्यालय को प्रदान किया गया। आईईईई माइक्रो रोबोट्स एंड टेलीऑपरेटर्स वर्कशॉप, हयानिस, एमए नवंबर 9-11, 1987 में "एमईएमएस" शब्द को एससी जैकबसेन द्वारा "माइक्रो इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम्स (एमईएमएस)" शीर्षक से एक आमंत्रित वार्ता के माध्यम से प्रस्तुत किया गया था। शब्द "एमईएमएस" जेई वुड, एस.सी. जैकबसेन, और के.डब्ल्यू द्वारा प्रस्तुत पेपर के माध्यम से प्रकाशित किया गया था। आईईईई प्रोसीडिंग्स माइक्रो रोबोट्स एंड टेलीऑपरेटर्स वर्कशॉप, हयानिस, एमए 9-11 नवंबर, 1987 में ग्रेस, शीर्षक "एससीओएफएसएस: ए स्मॉल कैंटिलीवर ऑप्टिकल फाइबर सर्वो सिस्टम"।<ref>IEEE Catalog no. 87TH0204-8, Library of Congress no. 87-82657.  Reprinted in "Micromechanics and MEMS: Classic and Seminal Papers to 1990" (ed. Wm. S. Trimmer, {{ISBN|0-7803-1085-3}}), pgs. 231-236.</ref>
एमईएमएस शब्द 1986 में पेश किया गया था। SC जैकबसेन (PI) और J.E. वुड (Co-PI) ने DARPA (15 जुलाई 1986) को एक प्रस्ताव के माध्यम से "एमईएमएस" शब्द की शुरुआत की, जिसका शीर्षक माइक्रो इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम्स (एमईएमएस) था। यूटा विश्वविद्यालय को प्रदान किया गया। आईईईई माइक्रो रोबोट्स एंड टेलीऑपरेटर्स वर्कशॉप, हयानिस, एमए नवंबर 9-11, 1987 में "एमईएमएस" शब्द को एससी जैकबसेन द्वारा "माइक्रो इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम्स (एमईएमएस)" शीर्षक से एक आमंत्रित वार्ता के माध्यम से प्रस्तुत किया गया था। शब्द "एमईएमएस" जेई वुड, एस.सी. जैकबसेन, और के.डब्ल्यू द्वारा प्रस्तुत पेपर के माध्यम से प्रकाशित किया गया था। आईईईई प्रोसीडिंग्स माइक्रो रोबोट्स एंड टेलीऑपरेटर्स वर्कशॉप, हयानिस, एमए 9-11 नवंबर, 1987 में ग्रेस, शीर्षक "एससीओएफएसएस: ए स्मॉल कैंटिलीवर ऑप्टिकल फाइबर सर्वो सिस्टम"।<ref>IEEE Catalog no. 87TH0204-8, Library of Congress no. 87-82657.  Reprinted in "Micromechanics and MEMS: Classic and Seminal Papers to 1990" (ed. Wm. S. Trimmer, {{ISBN|0-7803-1085-3}}), pgs. 231-236.</ref>




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== सामग्री ==
== सामग्री ==
[[File:BioMEMS with X-shpaed cantilever.png|thumb|ग्राउंड प्लेट के ऊपर एक्स-आकार के टीआईएन बीम के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप चित्र (ऊंचाई अंतर 2.5 माइक्रोन)। बीच में क्लिप के कारण, जब बीम नीचे की ओर झुकती है तो एक बढ़ता हुआ रीसेट बल विकसित होता है। सही आंकड़ा क्लिप का आवर्धन दिखाता है।<ref name="JAP2013">{{cite journal | display-authors = 3 | author1 = M. Birkholz | author2 =  K.-E. Ehwald | author3 =  T. Basmer | author4 =  P. Kulse | author5=  C. Reich | author6 =  J. Drews | author7 =  D. Genschow | author8 =  U. Haak | author9 =  S. Marschmeyer | author10 =  E. Matthus | author11 =  K. Schulz | author12 =  D. Wolansky | author13 =  W. Winkler | author14 =  T. Guschauski | author15 =  R. Ehwald | title = पूरी तरह से एम्बेडेड बायोमाइक्रो-इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (बायोएमईएमएस) के साथ गीगाहर्ट्ज आवृत्तियों पर ग्लूकोज सांद्रता का पता लगाना| journal = J. Appl. Phys. | volume = 113 | issue = 24 | pages = 244904–244904–8 | year = 2013 | doi = 10.1063/1.4811351| pmid = 25332510 | pmc = 3977869 | bibcode = 2013JAP...113x4904B }}</ref>]]सेमीकंडक्टर डिवाइस फैब्रिकेशन में प्रोसेस टेक्नोलॉजी से एमईएमएस का निर्माण विकसित हुआ है, यानी मूल तकनीक सामग्री परतों के जमाव (रसायन विज्ञान) हैं, [[फोटोलिथोग्राफी]] द्वारा पैटर्निंग और आवश्यक आकृतियों का उत्पादन करने के लिए नक़्क़ाशी।<ref>{{cite book|title=एमईएमएस सामग्री और प्रक्रिया पुस्तिका|vauthors=Ghodssi R, Lin P|publisher=[[Springer Science+Business Media|Springer]]|year=2011|isbn=9780387473161|place=Berlin}}</ref>
[[File:BioMEMS with X-shpaed cantilever.png|thumb|ग्राउंड प्लेट के ऊपर एक्स-आकार के टीआईएन बीम के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप चित्र (ऊंचाई अंतर 2.5 माइक्रोन)। बीच में क्लिप के कारण, जब बीम नीचे की ओर झुकती है तो एक बढ़ता हुआ रीसेट बल विकसित होता है। सही आंकड़ा क्लिप का आवर्धन दिखाता है।<ref name="JAP2013">{{cite journal | display-authors = 3 | author1 = M. Birkholz | author2 =  K.-E. Ehwald | author3 =  T. Basmer | author4 =  P. Kulse | author5=  C. Reich | author6 =  J. Drews | author7 =  D. Genschow | author8 =  U. Haak | author9 =  S. Marschmeyer | author10 =  E. Matthus | author11 =  K. Schulz | author12 =  D. Wolansky | author13 =  W. Winkler | author14 =  T. Guschauski | author15 =  R. Ehwald | title = पूरी तरह से एम्बेडेड बायोमाइक्रो-इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (बायोएमईएमएस) के साथ गीगाहर्ट्ज आवृत्तियों पर ग्लूकोज सांद्रता का पता लगाना| journal = J. Appl. Phys. | volume = 113 | issue = 24 | pages = 244904–244904–8 | year = 2013 | doi = 10.1063/1.4811351| pmid = 25332510 | pmc = 3977869 | bibcode = 2013JAP...113x4904B }}</ref>]]सेमीकंडक्टर डिवाइस फैब्रिकेशन में प्रोसेस टेक्नोलॉजी से एमईएमएस का निर्माण विकसित हुआ है, यानी मूल तकनीक सामग्री परतों के जमाव (रसायन विज्ञान) हैं, [[फोटोलिथोग्राफी]] द्वारा पैटर्निंग और आवश्यक आकृतियों का उत्पादन करने के लिए नक़्क़ाशी।<ref>{{cite book|title=एमईएमएस सामग्री और प्रक्रिया पुस्तिका|vauthors=Ghodssi R, Lin P|publisher=[[Springer Science+Business Media|Springer]]|year=2011|isbn=9780387473161|place=Berlin}}</ref>
; सिलिकॉन: सिलिकॉन वह सामग्री है जिसका उपयोग आधुनिक उद्योग में उपभोक्ता [[इलैक्ट्रॉनिक्स उद्योग]] उपयोग किए जाने वाले अधिकांश एकीकृत सर्किट बनाने के लिए किया जाता है। [[पैमाने की अर्थव्यवस्थाएं]], सस्ती उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री की तत्काल उपलब्धता, और इलेक्ट्रॉनिक कार्यक्षमता को शामिल करने की क्षमता सिलिकॉन को विभिन्न प्रकार के एमईएमएस अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बनाती है। सिलिकॉन के अपने भौतिक गुणों के माध्यम से महत्वपूर्ण लाभ भी हैं। एकल क्रिस्टल रूप में, सिलिकॉन लगभग पूर्ण हूक का नियम पदार्थ है, जिसका अर्थ है कि जब इसे मोड़ा जाता है तो वास्तव में कोई [[हिस्टैरिसीस]] नहीं होता है और इसलिए लगभग कोई ऊर्जा अपव्यय नहीं होता है। अत्यधिक दोहराने योग्य गति बनाने के साथ-साथ, यह सिलिकॉन को बहुत विश्वसनीय बनाता है क्योंकि यह बहुत कम [[थकान (सामग्री)]] को झेलता है और बिना टूटे [[1000000000 (संख्या)]] से [[1000000000000 (संख्या)]] चक्रों की सीमा में सेवा जीवनकाल हो सकता है। सिलिकॉन पर आधारित [[सेमीकंडक्टर नैनोस्ट्रक्चर]] विशेष रूप से माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और एमईएमएस के क्षेत्र में बढ़ते हुए महत्व प्राप्त कर रहे हैं। सिलिकॉन के [[थर्मल ऑक्सीकरण]] के माध्यम से निर्मित [[सिलिकॉन नैनोवायर]], नैनोवायर बैटरी और [[फोटोवोल्टिक]] सिस्टम सहित [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री]] रूपांतरण और भंडारण में और रुचि रखते हैं।
; सिलिकॉन: सिलिकॉन वह सामग्री है जिसका उपयोग आधुनिक उद्योग में उपभोक्ता [[इलैक्ट्रॉनिक्स उद्योग]] उपयोग किए जाने वाले अधिकांश एकीकृत सर्किट बनाने के लिए किया जाता है। [[पैमाने की अर्थव्यवस्थाएं]], सस्ती उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री की तत्काल उपलब्धता, और इलेक्ट्रॉनिक कार्यक्षमता को सम्मिलित करने की क्षमता सिलिकॉन को विभिन्न प्रकार के एमईएमएस अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बनाती है। सिलिकॉन के अपने भौतिक गुणों के माध्यम से महत्वपूर्ण लाभ भी हैं। एकल क्रिस्टल रूप में, सिलिकॉन लगभग पूर्ण हूक का नियम पदार्थ है, जिसका अर्थ है कि जब इसे मोड़ा जाता है तो वास्तव में कोई [[हिस्टैरिसीस]] नहीं होता है और इसलिए लगभग कोई ऊर्जा अपव्यय नहीं होता है। अत्यधिक दोहराने योग्य गति बनाने के साथ-साथ, यह सिलिकॉन को बहुत विश्वसनीय बनाता है क्योंकि यह बहुत कम [[थकान (सामग्री)]] को झेलता है और बिना टूटे [[1000000000 (संख्या)]] से [[1000000000000 (संख्या)]] चक्रों की सीमा में सेवा जीवनकाल हो सकता है। सिलिकॉन पर आधारित [[सेमीकंडक्टर नैनोस्ट्रक्चर]] विशेष रूप से माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और एमईएमएस के क्षेत्र में बढ़ते हुए महत्व प्राप्त कर रहे हैं। सिलिकॉन के [[थर्मल ऑक्सीकरण]] के माध्यम से निर्मित [[सिलिकॉन नैनोवायर]], नैनोवायर बैटरी और [[फोटोवोल्टिक]] सिस्टम सहित [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री]] रूपांतरण और भंडारण में और रुचि रखते हैं।
; पॉलिमर: भले ही इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग सिलिकॉन उद्योग के लिए पैमाने की अर्थव्यवस्था प्रदान करता है, क्रिस्टलीय सिलिकॉन अभी भी एक जटिल और अपेक्षाकृत महंगी सामग्री है। दूसरी ओर पॉलिमर को बड़ी मात्रा में भौतिक विशेषताओं की एक बड़ी विविधता के साथ उत्पादित किया जा सकता है। एमईएमएस उपकरणों को पॉलिमर से [[ अंतः क्षेपण ढलाई | अंतः क्षेपण ढलाई]] , [[एम्बॉसिंग (निर्माण)]] या [[स्टीरियोलिथोग्राफी]] जैसी प्रक्रियाओं द्वारा बनाया जा सकता है और विशेष रूप से डिस्पोजेबल रक्त परीक्षण कारतूस जैसे [[microfluidic]] अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
; पॉलिमर: भले ही इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग सिलिकॉन उद्योग के लिए पैमाने की अर्थव्यवस्था प्रदान करता है, क्रिस्टलीय सिलिकॉन अभी भी एक जटिल और अपेक्षाकृत महंगी सामग्री है। दूसरी ओर पॉलिमर को बड़ी मात्रा में भौतिक विशेषताओं की एक बड़ी विविधता के साथ उत्पादित किया जा सकता है। एमईएमएस उपकरणों को पॉलिमर से [[ अंतः क्षेपण ढलाई | अंतः क्षेपण ढलाई]] , [[एम्बॉसिंग (निर्माण)]] या [[स्टीरियोलिथोग्राफी]] जैसी प्रक्रियाओं द्वारा बनाया जा सकता है और विशेष रूप से डिस्पोजेबल रक्त परीक्षण कारतूस जैसे [[microfluidic]] अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
; धातुएँ: MEMS तत्वों को बनाने के लिए धातुओं का भी उपयोग किया जा सकता है। जबकि धातुओं में यांत्रिक गुणों के संदर्भ में सिलिकॉन द्वारा प्रदर्शित कुछ फायदे नहीं होते हैं, जब उनकी सीमाओं के भीतर उपयोग किया जाता है, तो धातु बहुत उच्च स्तर की विश्वसनीयता प्रदर्शित कर सकते हैं। धातुओं को इलेक्ट्रोप्लेटिंग, वाष्पीकरण और स्पटरिंग प्रक्रियाओं द्वारा जमा किया जा सकता है। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली धातुओं में सोना, निकल, एल्यूमीनियम, तांबा, क्रोमियम, टाइटेनियम, टंगस्टन, प्लैटिनम और चांदी शामिल हैं।
; धातुएँ: एमईएमएस तत्वों को बनाने के लिए धातुओं का भी उपयोग किया जा सकता है। जबकि धातुओं में यांत्रिक गुणों के संदर्भ में सिलिकॉन द्वारा प्रदर्शित कुछ फायदे नहीं होते हैं, जब उनकी सीमाओं के भीतर उपयोग किया जाता है, तो धातु बहुत उच्च स्तर की विश्वसनीयता प्रदर्शित कर सकते हैं। धातुओं को इलेक्ट्रोप्लेटिंग, वाष्पीकरण और स्पटरिंग प्रक्रियाओं द्वारा जमा किया जा सकता है। सामान्यतः इस्तेमाल की जाने वाली धातुओं में सोना, निकल, एल्यूमीनियम, तांबा, क्रोमियम, टाइटेनियम, टंगस्टन, प्लैटिनम और चांदी सम्मिलित हैं।
; [[चीनी मिट्टी]] की चीज़ें: सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और टाइटेनियम के साथ-साथ [[ सिलिकन कार्बाइड | सिलिकन कार्बाइड]]  और अन्य सिरेमिक के [[नाइट्राइड]] भौतिक गुणों के लाभप्रद संयोजनों के कारण एमईएमएस निर्माण में तेजी से लागू होते हैं। [[एल्यूमीनियम नाइट्राइड]] [[वर्टज़ाइट संरचना]] में क्रिस्टलीकृत होता है और इस प्रकार [[pyroelectricity]] और पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी गुण दिखाता है जो सेंसर को सक्षम करता है, उदाहरण के लिए, सामान्य और कतरनी बलों की संवेदनशीलता के साथ।<ref name="PC2009">{{cite journal|vauthors=Polster T, Hoffmann M|date=2009|title=Aluminium nitride based 3D, piezoelectric, tactile sensors|journal=Procedia Chemistry|volume=1|issue=1|pages=144–7|doi=10.1016/j.proche.2009.07.036|doi-access=free}}</ref> दूसरी ओर, [[टाइटेनियम नाइट्राइड]], एक उच्च विद्युत चालकता और बड़े [[लोचदार मापांक]] प्रदर्शित करता है, जिससे अल्ट्राथिन बीम के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक एमईएमएस एक्चुएशन योजनाओं को लागू करना संभव हो जाता है। इसके अलावा, बायोकोरोसियन के खिलाफ टीआईएन का उच्च प्रतिरोध बायोजेनिक वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए सामग्री को योग्य बनाता है। चित्र एक TiN ग्राउंड प्लेट के ऊपर 50 एनएम पतली मोड़ने योग्य TiN बीम के साथ एक MEMS [[बायोसेंसर]] की इलेक्ट्रॉन-सूक्ष्म तस्वीर दिखाता है। दोनों को एक संधारित्र के विपरीत इलेक्ट्रोड के रूप में संचालित किया जा सकता है, क्योंकि बीम विद्युत रूप से अलग-थलग दीवारों में तय किया गया है। जब किसी तरल पदार्थ को गुहा में निलंबित किया जाता है तो इसकी चिपचिपाहट बीम को ग्राउंड प्लेट पर विद्युत आकर्षण से झुकने और झुकने के वेग को मापने से प्राप्त हो सकती है।<ref name="JAP2013" />
; [[चीनी मिट्टी]] की चीज़ें: सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और टाइटेनियम के साथ-साथ [[ सिलिकन कार्बाइड | सिलिकन कार्बाइड]]  और अन्य सिरेमिक के [[नाइट्राइड]] भौतिक गुणों के लाभप्रद संयोजनों के कारण एमईएमएस निर्माण में तेजी से लागू होते हैं। [[एल्यूमीनियम नाइट्राइड]] [[वर्टज़ाइट संरचना]] में क्रिस्टलीकृत होता है और इस प्रकार [[pyroelectricity]] और पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी गुण दिखाता है जो सेंसर को सक्षम करता है, उदाहरण के लिए, सामान्य और कतरनी बलों की संवेदनशीलता के साथ।<ref name="PC2009">{{cite journal|vauthors=Polster T, Hoffmann M|date=2009|title=Aluminium nitride based 3D, piezoelectric, tactile sensors|journal=Procedia Chemistry|volume=1|issue=1|pages=144–7|doi=10.1016/j.proche.2009.07.036|doi-access=free}}</ref> दूसरी ओर, [[टाइटेनियम नाइट्राइड]], एक उच्च विद्युत चालकता और बड़े [[लोचदार मापांक]] प्रदर्शित करता है, जिससे अल्ट्राथिन बीम के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक एमईएमएस एक्चुएशन योजनाओं को लागू करना संभव हो जाता है। इसके अलावा, बायोकोरोसियन के खिलाफ टीआईएन का उच्च प्रतिरोध बायोजेनिक वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए सामग्री को योग्य बनाता है। चित्र एक TiN ग्राउंड प्लेट के ऊपर 50 एनएम पतली मोड़ने योग्य TiN बीम के साथ एक एमईएमएस [[बायोसेंसर]] की इलेक्ट्रॉन-सूक्ष्म तस्वीर दिखाता है। दोनों को एक संधारित्र के विपरीत इलेक्ट्रोड के रूप में संचालित किया जा सकता है, क्योंकि बीम विद्युत रूप से अलग-थलग दीवारों में तय किया गया है। जब किसी तरल पदार्थ को गुहा में निलंबित किया जाता है तो इसकी चिपचिपाहट बीम को ग्राउंड प्लेट पर विद्युत आकर्षण से झुकने और झुकने के वेग को मापने से प्राप्त हो सकती है।<ref name="JAP2013" />




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=== जमा करने की प्रक्रिया ===
=== जमा करने की प्रक्रिया ===


एमईएमएस प्रसंस्करण में बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉक्स में से एक एक माइक्रोमीटर से लगभग 100 माइक्रोमीटर के बीच कहीं भी मोटाई वाली सामग्री की पतली फिल्मों को जमा करने की क्षमता है। एनईएमएस प्रक्रिया समान है, हालांकि फिल्म जमाव का माप कुछ नैनोमीटर से लेकर एक माइक्रोमीटर तक होता है। निक्षेपण प्रक्रियाएँ दो प्रकार की होती हैं, जो इस प्रकार हैं।
एमईएमएस प्रसंस्करण में बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉक्स में से एक एक माइक्रोमीटर से लगभग 100 माइक्रोमीटर के बीच कहीं भी मोटाई वाली सामग्री की पतली फिल्मों को जमा करने की क्षमता है। एनईएमएस प्रक्रिया समान है, यद्यपि फिल्म जमाव का माप कुछ नैनोमीटर से लेकर एक माइक्रोमीटर तक होता है। निक्षेपण प्रक्रियाएँ दो प्रकार की होती हैं, जो इस प्रकार हैं।


==== भौतिक निक्षेप ====
==== भौतिक निक्षेप ====


भौतिक वाष्प जमाव (PVD) में एक ऐसी प्रक्रिया होती है जिसमें एक सामग्री को लक्ष्य से हटा दिया जाता है, और सतह पर जमा कर दिया जाता है। ऐसा करने की तकनीकों में [[स्पटरिंग]] की प्रक्रिया शामिल है, जिसमें एक आयन बीम एक लक्ष्य से परमाणुओं को मुक्त करता है, जिससे उन्हें मध्यवर्ती स्थान के माध्यम से स्थानांतरित करने और वांछित सब्सट्रेट पर जमा करने की अनुमति मिलती है, और वाष्पीकरण (निक्षेपण), जिसमें एक पदार्थ से एक सामग्री वाष्पित हो जाती है। एक निर्वात प्रणाली में गर्मी (थर्मल वाष्पीकरण) या एक इलेक्ट्रॉन बीम (ई-बीम वाष्पीकरण) का उपयोग करके लक्ष्य।
भौतिक वाष्प जमाव (PVD) में एक ऐसी प्रक्रिया होती है जिसमें एक सामग्री को लक्ष्य से हटा दिया जाता है, और सतह पर जमा कर दिया जाता है। ऐसा करने की तकनीकों में [[स्पटरिंग]] की प्रक्रिया सम्मिलित है, जिसमें एक आयन बीम एक लक्ष्य से परमाणुओं को मुक्त करता है, जिससे उन्हें मध्यवर्ती स्थान के माध्यम से स्थानांतरित करने और वांछित सब्सट्रेट पर जमा करने की अनुमति मिलती है, और वाष्पीकरण (निक्षेपण), जिसमें एक पदार्थ से एक सामग्री वाष्पित हो जाती है। एक निर्वात प्रणाली में गर्मी (थर्मल वाष्पीकरण) या एक इलेक्ट्रॉन बीम (ई-बीम वाष्पीकरण) का उपयोग करके लक्ष्य।


==== रासायनिक निक्षेपण ====
==== रासायनिक निक्षेपण ====


रासायनिक जमाव तकनीकों में रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) शामिल है, जिसमें वांछित सामग्री को विकसित करने के लिए स्रोत गैस की एक धारा सब्सट्रेट पर प्रतिक्रिया करती है। तकनीक के विवरण के आधार पर इसे और श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए LPCVD (कम दबाव वाला रासायनिक वाष्प जमाव) और PECVD (प्लाज्मा-वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव)। ऑक्साइड फिल्मों को थर्मल ऑक्सीकरण की तकनीक से भी उगाया जा सकता है, जिसमें [[सिलिकॉन डाइऑक्साइड]] की एक पतली सतह परत विकसित करने के लिए (आमतौर पर सिलिकॉन) वेफर को ऑक्सीजन और/या भाप के संपर्क में लाया जाता है।
रासायनिक जमाव तकनीकों में रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) सम्मिलित है, जिसमें वांछित सामग्री को विकसित करने के लिए स्रोत गैस की एक धारा सब्सट्रेट पर प्रतिक्रिया करती है। तकनीक के विवरण के आधार पर इसे और श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए LPCVD (कम दबाव वाला रासायनिक वाष्प जमाव) और PECVD (प्लाज्मा-वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव)। ऑक्साइड फिल्मों को थर्मल ऑक्सीकरण की तकनीक से भी उगाया जा सकता है, जिसमें [[सिलिकॉन डाइऑक्साइड]] की एक पतली सतह परत विकसित करने के लिए (सामान्यतः सिलिकॉन) वेफर को ऑक्सीजन और/या भाप के संपर्क में लाया जाता है।


=== पैटर्निंग ===
=== पैटर्निंग ===
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=== लिथोग्राफी ===
=== लिथोग्राफी ===


एमईएमएस संदर्भ में लिथोग्राफी आम तौर पर प्रकाश जैसे विकिरण स्रोत के चयनात्मक एक्सपोजर द्वारा एक सहज सामग्री में एक पैटर्न का स्थानांतरण है। एक सहज सामग्री एक ऐसी सामग्री है जो विकिरण स्रोत के संपर्क में आने पर अपने भौतिक गुणों में परिवर्तन का अनुभव करती है। यदि एक सहज सामग्री को विकिरण के लिए चुनिंदा रूप से उजागर किया जाता है (उदाहरण के लिए कुछ विकिरण को मास्क करके) सामग्री पर विकिरण के पैटर्न को उजागर सामग्री में स्थानांतरित कर दिया जाता है, क्योंकि उजागर और अप्रकाशित क्षेत्रों के गुण भिन्न होते हैं।
एमईएमएस संदर्भ में लिथोग्राफी सामान्यतः प्रकाश जैसे विकिरण स्रोत के चयनात्मक एक्सपोजर द्वारा एक सहज सामग्री में एक पैटर्न का स्थानांतरण है। एक सहज सामग्री एक ऐसी सामग्री है जो विकिरण स्रोत के संपर्क में आने पर अपने भौतिक गुणों में परिवर्तन का अनुभव करती है। यदि एक सहज सामग्री को विकिरण के लिए चुनिंदा रूप से उजागर किया जाता है (उदाहरण के लिए कुछ विकिरण को मास्क करके) सामग्री पर विकिरण के पैटर्न को उजागर सामग्री में स्थानांतरित कर दिया जाता है, क्योंकि उजागर और अप्रकाशित क्षेत्रों के गुण भिन्न होते हैं।


इस उजागर क्षेत्र को तब हटाया जा सकता है या अंतर्निहित सब्सट्रेट के लिए एक मुखौटा प्रदान किया जा सकता है। फोटोलिथोग्राफी का उपयोग आमतौर पर धातु या अन्य पतली फिल्म जमाव, गीली और सूखी नक़्क़ाशी के साथ किया जाता है। कभी-कभी, किसी भी प्रकार की पोस्ट नक़्क़ाशी के बिना संरचना बनाने के लिए फोटोलिथोग्राफी का उपयोग किया जाता है। एक उदाहरण SU8 आधारित लेंस है जहां SU8 आधारित वर्ग ब्लॉक उत्पन्न होते हैं। फिर फोटो[[ प्रतिरोध करना | प्रतिरोध करना]] को पिघलाकर एक अर्ध-गोला बनाया जाता है जो लेंस के रूप में कार्य करता है।
इस उजागर क्षेत्र को तब हटाया जा सकता है या अंतर्निहित सब्सट्रेट के लिए एक मुखौटा प्रदान किया जा सकता है। फोटोलिथोग्राफी का उपयोग सामान्यतः धातु या अन्य पतली फिल्म जमाव, गीली और सूखी नक़्क़ाशी के साथ किया जाता है। कभी-कभी, किसी भी प्रकार की पोस्ट नक़्क़ाशी के बिना संरचना बनाने के लिए फोटोलिथोग्राफी का उपयोग किया जाता है। एक उदाहरण SU8 आधारित लेंस है जहां SU8 आधारित वर्ग ब्लॉक उत्पन्न होते हैं। फिर फोटो[[ प्रतिरोध करना | प्रतिरोध करना]] को पिघलाकर एक अर्ध-गोला बनाया जाता है जो लेंस के रूप में कार्य करता है।


[[इलेक्ट्रॉन]] बीम लिथोग्राफी (अक्सर ई-बीम लिथोग्राफी के रूप में संक्षिप्त) एक फिल्म के साथ कवर की गई सतह (प्रतिरोध कहा जाता है) पर पैटर्न वाले फैशन में इलेक्ट्रॉनों के बीम को स्कैन करने का अभ्यास है।<ref name="mccord">{{cite book|title=माइक्रोलिथोग्राफी, माइक्रोमशीनिंग और माइक्रोफैब्रिकेशन की एसपीआईई हैंडबुक|vauthors=McCord MA, Rooks MJ|publisher=[[SPIE]]|year=1997|isbn=9780819497864|veditors=Choudhury PR|volume=1|location=London|chapter=Electron Beam Lithography|doi=10.1117/3.2265070.ch2|chapter-url=http://www.cnf.cornell.edu/cnf_spietoc.html}}</ref> (प्रतिरोध को उजागर करना) और प्रतिरोध (विकास) के उजागर या गैर-उजागर क्षेत्रों को चुनिंदा रूप से हटाना। फोटोलिथोग्राफ़ी की तरह इसका उद्देश्य रेजिस्टेंस में बहुत छोटी संरचनाओं का निर्माण करना है, जिन्हें अक्सर नक़्क़ाशी द्वारा सब्सट्रेट सामग्री में स्थानांतरित किया जा सकता है। यह एकीकृत परिपथों के निर्माण के लिए विकसित किया गया था, और इसका उपयोग नैनोटेक्नोलॉजी आर्किटेक्चर बनाने के लिए भी किया जाता है। इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी का प्राथमिक लाभ यह है कि यह प्रकाश की [[विवर्तन सीमा]] को पार करने और [[नैनोमीटर]] रेंज में विशेषताएं बनाने के तरीकों में से एक है। मुखौटा रहित लिथोग्राफी के इस रूप में फोटोलिथोग्राफी में उपयोग किए जाने वाले [[ photomask | photomask]] बनाने, सेमीकंडक्टर घटकों के कम मात्रा में उत्पादन, और अनुसंधान एवं विकास में व्यापक उपयोग पाया गया है। इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी की प्रमुख सीमा थ्रूपुट है, यानी, पूरे सिलिकॉन वेफर या ग्लास सब्सट्रेट को उजागर करने में बहुत लंबा समय लगता है। एक लंबा एक्सपोजर समय उपयोगकर्ता को बीम बहाव या अस्थिरता के प्रति संवेदनशील बनाता है जो एक्सपोजर के दौरान हो सकता है। इसके अलावा, यदि पैटर्न दूसरी बार नहीं बदला जा रहा है, तो फिर से काम करने या फिर से डिजाइन करने के लिए टर्न-अराउंड समय अनावश्यक रूप से लंबा हो जाता है।
[[इलेक्ट्रॉन]] बीम लिथोग्राफी (अक्सर ई-बीम लिथोग्राफी के रूप में संक्षिप्त) एक फिल्म के साथ कवर की गई सतह (प्रतिरोध कहा जाता है) पर पैटर्न वाले फैशन में इलेक्ट्रॉनों के बीम को स्कैन करने का अभ्यास है।<ref name="mccord">{{cite book|title=माइक्रोलिथोग्राफी, माइक्रोमशीनिंग और माइक्रोफैब्रिकेशन की एसपीआईई हैंडबुक|vauthors=McCord MA, Rooks MJ|publisher=[[SPIE]]|year=1997|isbn=9780819497864|veditors=Choudhury PR|volume=1|location=London|chapter=Electron Beam Lithography|doi=10.1117/3.2265070.ch2|chapter-url=http://www.cnf.cornell.edu/cnf_spietoc.html}}</ref> (प्रतिरोध को उजागर करना) और प्रतिरोध (विकास) के उजागर या गैर-उजागर क्षेत्रों को चुनिंदा रूप से हटाना। फोटोलिथोग्राफ़ी की तरह इसका उद्देश्य रेजिस्टेंस में बहुत छोटी संरचनाओं का निर्माण करना है, जिन्हें अक्सर नक़्क़ाशी द्वारा सब्सट्रेट सामग्री में स्थानांतरित किया जा सकता है। यह एकीकृत परिपथों के निर्माण के लिए विकसित किया गया था, और इसका उपयोग नैनोटेक्नोलॉजी आर्किटेक्चर बनाने के लिए भी किया जाता है। इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी का प्राथमिक लाभ यह है कि यह प्रकाश की [[विवर्तन सीमा]] को पार करने और [[नैनोमीटर]] रेंज में विशेषताएं बनाने के तरीकों में से एक है। मुखौटा रहित लिथोग्राफी के इस रूप में फोटोलिथोग्राफी में उपयोग किए जाने वाले [[ photomask | photomask]] बनाने, सेमीकंडक्टर घटकों के कम मात्रा में उत्पादन, और अनुसंधान एवं विकास में व्यापक उपयोग पाया गया है। इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी की प्रमुख सीमा थ्रूपुट है, यानी, पूरे सिलिकॉन वेफर या ग्लास सब्सट्रेट को उजागर करने में बहुत लंबा समय लगता है। एक लंबा एक्सपोजर समय उपयोगकर्ता को बीम बहाव या अस्थिरता के प्रति संवेदनशील बनाता है जो एक्सपोजर के दौरान हो सकता है। इसके अलावा, यदि पैटर्न दूसरी बार नहीं बदला जा रहा है, तो फिर से काम करने या फिर से डिजाइन करने के लिए टर्न-अराउंड समय अनावश्यक रूप से लंबा हो जाता है।


यह ज्ञात है कि फ़ोकस-[[आयन बीम लिथोग्राफी]] में निकटता प्रभाव के बिना अत्यंत महीन रेखाएँ (50 एनएम से कम रेखा और स्थान प्राप्त किया गया है) लिखने की क्षमता है।<ref>{{cite book | chapter-url=https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/beam-lithography | title=अगली पीढ़ी की लिथोग्राफी के लिए सामग्री और प्रक्रियाएं| chapter=Scanning helium ion beam lithography | year=2016 | pages=563–594 | publisher=Elsevier }}</ref> हालांकि, क्योंकि आयन-बीम लिथोग्राफी में लेखन क्षेत्र काफी छोटा है, छोटे क्षेत्रों को एक साथ जोड़कर बड़े क्षेत्र पैटर्न बनाए जाने चाहिए।
यह ज्ञात है कि फ़ोकस-[[आयन बीम लिथोग्राफी]] में निकटता प्रभाव के बिना अत्यंत महीन रेखाएँ (50 एनएम से कम रेखा और स्थान प्राप्त किया गया है) लिखने की क्षमता है।<ref>{{cite book | chapter-url=https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/beam-lithography | title=अगली पीढ़ी की लिथोग्राफी के लिए सामग्री और प्रक्रियाएं| chapter=Scanning helium ion beam lithography | year=2016 | pages=563–594 | publisher=Elsevier }}</ref> यद्यपि, क्योंकि आयन-बीम लिथोग्राफी में लेखन क्षेत्र काफी छोटा है, छोटे क्षेत्रों को एक साथ जोड़कर बड़े क्षेत्र पैटर्न बनाए जाने चाहिए।


आयन ट्रैक तकनीक एक डीप कटिंग टूल है जिसकी रिज़ॉल्यूशन सीमा लगभग 8 एनएम है जो विकिरण प्रतिरोधी खनिजों, ग्लास और पॉलिमर पर लागू होती है। यह बिना किसी विकास प्रक्रिया के पतली फिल्मों में छिद्र उत्पन्न करने में सक्षम है। संरचनात्मक गहराई को या तो आयन रेंज या सामग्री मोटाई द्वारा परिभाषित किया जा सकता है। पहलू अनुपात कई 10 तक<sup>4</sup> तक पहुंचा जा सकता है। तकनीक परिभाषित झुकाव कोण पर सामग्री को आकार और बनावट दे सकती है। रैंडम पैटर्न, सिंगल-आयन ट्रैक स्ट्रक्चर और अलग-अलग सिंगल ट्रैक्स से युक्त एक लक्षित पैटर्न उत्पन्न किया जा सकता है।
आयन ट्रैक तकनीक एक डीप कटिंग टूल है जिसकी रिज़ॉल्यूशन सीमा लगभग 8 एनएम है जो विकिरण प्रतिरोधी खनिजों, ग्लास और पॉलिमर पर लागू होती है। यह बिना किसी विकास प्रक्रिया के पतली फिल्मों में छिद्र उत्पन्न करने में सक्षम है। संरचनात्मक गहराई को या तो आयन रेंज या सामग्री मोटाई द्वारा परिभाषित किया जा सकता है। पहलू अनुपात कई 10 तक<sup>4</sup> तक पहुंचा जा सकता है। तकनीक परिभाषित झुकाव कोण पर सामग्री को आकार और बनावट दे सकती है। रैंडम पैटर्न, सिंगल-आयन ट्रैक स्ट्रक्चर और अलग-अलग सिंगल ट्रैक्स से युक्त एक लक्षित पैटर्न उत्पन्न किया जा सकता है।
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कुछ एकल क्रिस्टल सामग्री, जैसे कि सिलिकॉन, में सब्सट्रेट के क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास के आधार पर अलग-अलग नक़्क़ाशी दर होगी। इसे अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी के रूप में जाना जाता है और सबसे आम उदाहरणों में से एक KOH (पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड) में सिलिकॉन की नक़्क़ाशी है, जहाँ Si <111> विमान अन्य विमानों ([[क्रिस्टलोग्राफी]]) की तुलना में लगभग 100 गुना धीमी गति से खोदते हैं। इसलिए, एक (100)-सी वेफर में एक आयताकार छेद को नक़्क़ाशी करने से 54.7° दीवारों के साथ एक पिरामिड के आकार का नक़्क़ाशी का गड्ढा होता है, न कि आइसोट्रोपिक नक़्क़ाशी के साथ घुमावदार साइडवॉल वाले छेद के बजाय।
कुछ एकल क्रिस्टल सामग्री, जैसे कि सिलिकॉन, में सब्सट्रेट के क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास के आधार पर अलग-अलग नक़्क़ाशी दर होगी। इसे अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी के रूप में जाना जाता है और सबसे आम उदाहरणों में से एक KOH (पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड) में सिलिकॉन की नक़्क़ाशी है, जहाँ Si <111> विमान अन्य विमानों ([[क्रिस्टलोग्राफी]]) की तुलना में लगभग 100 गुना धीमी गति से खोदते हैं। इसलिए, एक (100)-सी वेफर में एक आयताकार छेद को नक़्क़ाशी करने से 54.7° दीवारों के साथ एक पिरामिड के आकार का नक़्क़ाशी का गड्ढा होता है, न कि आइसोट्रोपिक नक़्क़ाशी के साथ घुमावदार साइडवॉल वाले छेद के बजाय।


[[हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल]] आमतौर पर सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए एक जलीय वशीकरण के रूप में प्रयोग किया जाता है ({{chem|SiO|2}}, जिसे SOI के लिए BOX के रूप में भी जाना जाता है), आमतौर पर 49% केंद्रित रूप में, 5:1, 10:1 या 20:1 BOE (बफ़र्ड ऑक्साइड वगैरह) या BHF (बफ़र्ड HF)। वे पहली बार कांच की नक़्क़ाशी के लिए मध्ययुगीन काल में उपयोग किए गए थे। गेट ऑक्साइड को पैटर्न करने के लिए आईसी फैब्रिकेशन में इसका इस्तेमाल किया गया था जब तक कि आरआईई द्वारा प्रक्रिया चरण को बदल नहीं दिया गया। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को [[ साफ कमरा | साफ कमरा]] में अधिक खतरनाक एसिड में से एक माना जाता है। संपर्क में आने पर यह त्वचा में प्रवेश कर जाता है और सीधे हड्डी में फैल जाता है। इसलिए, जब तक बहुत देर नहीं हो जाती, तब तक नुकसान महसूस नहीं होता है।
[[हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल]] सामान्यतः सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए एक जलीय वशीकरण के रूप में प्रयोग किया जाता है ({{chem|SiO|2}}, जिसे SOI के लिए BOX के रूप में भी जाना जाता है), सामान्यतः 49% केंद्रित रूप में, 5:1, 10:1 या 20:1 BOE (बफ़र्ड ऑक्साइड वगैरह) या BHF (बफ़र्ड HF)। वे पहली बार कांच की नक़्क़ाशी के लिए मध्ययुगीन काल में उपयोग किए गए थे। गेट ऑक्साइड को पैटर्न करने के लिए आईसी फैब्रिकेशन में इसका इस्तेमाल किया गया था जब तक कि आरआईई द्वारा प्रक्रिया चरण को बदल नहीं दिया गया। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को [[ साफ कमरा | साफ कमरा]] में अधिक खतरनाक एसिड में से एक माना जाता है। संपर्क में आने पर यह त्वचा में प्रवेश कर जाता है और सीधे हड्डी में फैल जाता है। इसलिए, जब तक बहुत देर नहीं हो जाती, तब तक नुकसान महसूस नहीं होता है।


सिलिकॉन के डोपेंट-चयनात्मक हटाने के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल नक़्क़ाशी (ईसीई) स्वचालित करने [[बफर ऑक्साइड नक़्क़ाशी]] को नियंत्रित करने की एक सामान्य विधि है। एक सक्रिय पी-एन [[डायोड]] जंक्शन की आवश्यकता होती है, और किसी भी प्रकार का डोपेंट ईच-प्रतिरोधी (ईच-स्टॉप) सामग्री हो सकता है। बोरॉन सबसे आम ईच-स्टॉप डोपेंट है। जैसा कि ऊपर वर्णित है, गीले अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी के संयोजन में, ईसीई का उपयोग व्यावसायिक पीज़ोरेसिस्टिव सिलिकॉन दबाव सेंसर में सिलिकॉन डायाफ्राम मोटाई को नियंत्रित करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है। चुनिंदा रूप से डोप किए गए क्षेत्रों को या तो इम्प्लांटेशन, डिफ्यूजन या सिलिकॉन के एपीटैक्सियल डिपोजिशन द्वारा बनाया जा सकता है।
सिलिकॉन के डोपेंट-चयनात्मक हटाने के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल नक़्क़ाशी (ईसीई) स्वचालित करने [[बफर ऑक्साइड नक़्क़ाशी]] को नियंत्रित करने की एक सामान्य विधि है। एक सक्रिय पी-एन [[डायोड]] जंक्शन की आवश्यकता होती है, और किसी भी प्रकार का डोपेंट ईच-प्रतिरोधी (ईच-स्टॉप) सामग्री हो सकता है। बोरॉन सबसे आम ईच-स्टॉप डोपेंट है। जैसा कि ऊपर वर्णित है, गीले अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी के संयोजन में, ईसीई का उपयोग व्यावसायिक पीज़ोरेसिस्टिव सिलिकॉन दबाव सेंसर में सिलिकॉन डायाफ्राम मोटाई को नियंत्रित करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है। चुनिंदा रूप से डोप किए गए क्षेत्रों को या तो इम्प्लांटेशन, डिफ्यूजन या सिलिकॉन के एपीटैक्सियल डिपोजिशन द्वारा बनाया जा सकता है।
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