Microfabrication et le micro-usinage sont des termes qui décrivent les technologies et les procédés utilisés dans la fabrication des structures microscopiques ou des périphériques. Ces structures peuvent varier en taille de la largeur d'un cheveu humain jusqu'au plus petit qu'une seule cellule humaine. La capacité à construire des dispositifs de cette petite a stimulé les progrès technologiques en informatique, électronique grand public, les technologies de l'énergie verte et de nombreux autres domaines. Techniques de microfabrication varient considérablement en fonction de l'appareil en cours de construction.
Dans le domaine de la microfabrication, les tailles sont mesurées en micromètres. Un micromètre, souvent connu comme un micron, est un millième de millimètre. Il ya 25.400 microns d'un pouce. La nanotechnologie est un domaine similaire, mais il traite avec des composants encore plus petits.
L'utilisation de pièces microfabriqués a été mise au point par l'industrie des semiconducteurs. Les inventions du transistor et les circuits intégrés dans les années 1940 et 1950 a donné lieu à une tendance à la miniaturisation de l'électronique. Comme techniques de microfabrication améliorée, plus petits et plus complexe des circuits intégrés ont été construits, ce qui permet puces puissantes pour être construit.
Un nombre croissant de secteurs reposent sur la microfabrication. Minuscules machines connues sous le nom de micro-électro-mécaniques peuvent être trouvés dans de nombreux dispositifs, y compris les téléphones intelligents et les capteurs d'airbags de voiture. Les piles à combustible et des panneaux solaires aussi utiliser des pièces microfabriqués. Techniques de microfabrication et de technologies ont été utilisées dans des applications de recherche dans les domaines de la microbiologie à la physique des particules.
Les techniques utilisées dans un procédé de microfabrication dépendent de l'industrie et le résultat souhaité. La plupart des techniques sont les approches descendantes, ce qui signifie qu'ils commencent avec une composante plus importante, comme une plaquette de silicium, et de retirer de jusqu'à ce que la structure finale est créée. Des exemples de top-down techniques utilisées à l'échelle microscopique comprennent la coupe, le polissage et la gravure.
Bottom-up fabrication dans ce domaine est un domaine largement expérimentale. Dans l'approche bottom-up, les petits objets tels que les atomes ou les molécules sont utilisées pour créer un système plus vaste ou d'un dispositif. Bottom-up techniques sont utilisées dans des applications conçues pour imiter les structures biologiques ou des fonctions.
La plupart des techniques utilisées dans la microfabrication sont empruntés à d'autres disciplines. Les domaines de la photographie, de l'optique et la physique ont contribué à la microtechnique. Certaines techniques de fabrication traditionnelles, telles que le moulage par injection, ont été miniaturisés et utilisés dans la microfabrication.
Quelle que soit la technique utilisée, de la fabrication à l'échelle microscopique présente des défis uniques. La petite taille signifie qu'une seule pièce de poussière peut rendre inutile un dispositif. Laboratoires de microfabrication des chambres conçues pour contrôler les particules comme la poussière et les microbes. Les travailleurs doivent porter des vêtements de protection au sein de ces chambres afin d'éviter la contamination des parties microscopiques en cours de création.