سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS)و فناوری های به نسبت صورت بالا ( LIGA-like و LIGA ) یا (high – aspect ratio)

سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) و فناوری نانو _ میکرو ماشین کردن ( Micromachining ) سطح و تنه(BULK) ، به علاوه فناوی های نسبت صورت بالا ( LIGA-like و LIGA ) یا (high – aspect ratio) توسعه یافته ترین روشهای ساخت هستند.

در ساختمان داخلی سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) سیلیسیم ماده زیر لایه اولیه است که در صنعت نانو _ میکرو الکترونیک به کار می رود. یک عدد قالب بلور ( استوانه جامد 300nm قطر و 100nmطول نانو متر ) از سیلیکون با درصد خلوص خیلی بالا متبلور شده و در ضخامت مطلوب بریده می شود و سپس به وسیله فناوری های جلا دادن مکانیکی و شیمیایی ، صیقلی می شود. خواص قرص های الکترومغناطیسی و مکانیکی به جهت و محل متبلور شدن بلور و ناخالصی های پیش بینی شده آن است.سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) و فناوری نانو _ میکرو یک فرآیند تکنولوژی بر پایه نانو الکترونیک است که برای بوجود آوردن سیستمها و وسایل یکپارچه (مجتمع) خیلی کوچک بکارمی رود که از عناصر الکتریکی و مکانیکی ترکیب می شوند. آنها با استفاده از تکنیک های عملیات تک مرحله ای و در سایز های بین کمتر از میکرومتر تا میلی متر طبقه بندی می شوند . این وسایل یا سیستمها قابلیت Sense و کنترل و actuate کردن را تا مقیاس میکرو دارند و حتی روی مقیاسهای macro (خیلی بزرگ) نیز کاربرد دارند.واقعیت MEMS و فناوری نانو _ میکرو  برای طراحی و مهندسی و ساختن و اداره کار های تخصصی از یک محدوده متنوع و گسترده ای از قسمتهایی که شامل IC می باشد مورد استفاده قرار می گیرد. ساختن تولیدات مصرفی و صنعتی دارد (با ترکیب کردن تکنولوژی میکرو مکانیک و میکرو الکترونیک سلیکونی) تکنیک های بکار رفته بطور شگفت انگیزی بر روی زندگی ما تاثیر دارد .اگر fabrication micro کردن نیمه هادیها نیز میباشد.MEMS و فناوری نانو _ میکرو  یک تکنولوژی ساختاری است ، نمونه ای برای طراحی و بوجود آوردن سیستمها و ادوات مکانیکی پیچیده به خوبی الکترونیک یکپارچه شان که از تکنیکهای ساخت تک مرحله ای استفاده میکنند. تکنیکهای ساخت MEMS قادر می سازد که اجزا و وسایل با کارایی و قابلیت افزایش یافته تولید شوند، توام با مزیتهای معمولی مثل کاهش اندازه فیزیکی ، حجم ، وزن وهزینه وفراهم کردن پایه ای برای ساخت تولیدات غیر قابل ساخت با روشهای دیگر میباشد واقعیت نظم داخلی تکنولوژی MEMS و تکنیکهای میکرو ماشین کردن آن به خوبی تنوع کاربرد های آن منجر به محدوده بی سابقه ادوات MEMS در مقابل زمینه های نابسته قبلی میشود (برای مثال بیولوژی و میکرو الکترونیک ها) این عاملها MEMS را به مراتب فراگیرتر از تکنولوژی میکرو چیپ های IC میسازد.

سیستم های نانو  Nano System از مواد آلی یا معدنی مختلفی تشکیل شده اند که قابلیت و ویژگی های آنها مانند اندازه آنها از 1 تا 100 نانومتر هستند. ذرات نانو اجزای اصلی تشکیل دهنده سیستم های نانو  Nano System و سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) میباشند .

برای شناخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) اولین توصیف گسترده نانو تکنولوژی به هدف خاص فناوری دستکاری دقیق اتم ها و مولکول ها برای ساخت محصولات در مقیاس کلان اشاره دارد که  به عنوان نانو سیستم  Nano System نیز شناخته می شود.

سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) بخشی از نانو سیستم  Nano System وعملکردی در مقیاس مولکولی است. این کار هم کارهای فعلی و هم مفاهیم پیشرفته تر را در بر می گیرد. به معنای اصلی آن ، فناوری نانو به توانایی پیش بینی شده برای ساخت اقلام از پایین به بالا ، با استفاده از تکنیک ها و ابزارهایی گفته می شود که برای ساخت محصولات کامل و با کارایی بالا تولید می شوند.نانو سیستم  Nano System ایده "مونتاژ" در مقیاس نانو را ارائه داد که می تواند کپی خود و خود را بسازد. از دیگر موارد پیچیدگی دلخواه سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) با کنترل اتمی در نانو سیستم  Nano System ها بسیار گسترده و کاربردی میباشد. نانو کامپیوتر و نانو اسمبلر ها نیز زیر گروه نانو سیستم ها Nano System میباشند. نانو ذرات اجزای اصلی تشکیل دهنده تمام نانو سیستم ها  Nano system میباشند.در شناخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) میتوان گفت : برای تولید ذرات نانو با کمک فناوری نانو می توان در اتمها از طریق کنترل خصوصیات تغییراتی ایجاد کرد. زمانی که مواد در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می شوند واکنش های و رفتار اتمها در مقایسه با حالتی که مطالعه در سطح مولکولی انجام می شوند کاملا متفاوت است چرا که در این قلمرو خصوصیات فیزیکی مواد تغییر می کند این درست مانند این است که در توپی را در محفظه ای بیندازید و توپی دیگری را از آن محفظه بیرون آورید. تفاوت در قلمرو نانو به اندازه ای است که حتی رنگ، نقطه ذوب، خصوصیات شیمیایی و غیره مواد در خارج از این محدوده کاملا متفاوت است.

برای تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) مجموعه ای از تکنیک ها را با استفاده از محلول نانو ذرات ، که یک لایه بسیار نازک روی بستر مورد نظر ایجاد می کنیم ، قرار می دهیم و به عنوان یک لایه میانی در طول فرآیند نانو الگو استفاده می شود.

برای تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) با توجه به برهم کنش بین نانو ذرات ، آنها می توانند خود را سازماندهی کرده و یک لایه نازک ایجاد کنند که بین آنها سوراخ ایجاد می کند ، این تکنیک در ابتدا سنگ نگاری طبیعی نامیده شد . با توجه به ماهیت یکپارچگی ذرات کلوئیدی و ویژگی آب دوست آنها ، آنها یک کریستال کلوئیدی با حفره های مرتب شده تشکیل می دهند که از طریق آنها مواد مورد علاقه نفوذ کرده و روی بستر رسوب می کنند. به عنوان مثال ، می توان از نانو کره های لاتکس پلی استایرن استفاده کرد. مواد رسوب شده بر روی نانو ذرات پس از غوطه ور شدن نمونه در حلال مناسب و فراصوت شدن ناپدید می شوند. این فرایند در تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) شبیه یک فرآیند برداشتن است . از مزایای این تکنیک می توان به الگوهای وسیع ، سادگی ، وضوح خوب و قابلیت ترکیب با سایر تکنیک ها برای تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) اشاره کرد. از سوی دیگر ، این تکنیک با توجه به اشکال محدود موجود برای مواد کاربردی الگو دار ، ترتیب برد نانو الگوها و وجود نقص نقطه ای ، مشکلاتی را ایجاد می کند.به طور کلی اگر دو تکنیک برای تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) از نظر وضوح یا ناحیه الگو میتوانند ، یکدیگر را تکمیل کنند ، ترکیب آنها در یک ساز واحد منطقی است. از این رویکرد برای ساختن ترانزیستور تک الکترونی استفاده شده است ، نوشتن مستقیم لیزر برای قرار گرفتن در معرض مناطق بزرگ و لیتوگرافی کاوشگر حرارتی برای الگوهای با وضوح بالا را ادغام می کند ، ترکیب سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS)با استفاده از یک لایه مقاوم در برابر نانو لیتوگرافی ترکیبی است ، در فرآیندی که مخلوط و مطابقت ایجاد شده است.به این مفهوم به طور معمول مستلزم استفاده متوالی از تکنیک تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) با مساحت وسیع برای الگوی ابعاد غیر بحرانی و تکنیک لیتوگرافی با وضوح بالا برای الگوبرداری از کوچکترین ابعاد ، با پروتکل های مناسب برای تراز سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) است. برای تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) همچنین برای انجام قرار گرفتن در معرض مقاومت پی در پی مقاومت های شیمیایی تقویت شده توسط لیتوگرافی نوری  و لیتوگرافی پرتو الکترونی استفاده شده است برای تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) از لیتوگرافی از بالا به پایین و خود سازماندهی دو پلیمر را از پایین به بالا به منظور تولید نانو الگوی با وضوح بالا در مناطق بزرگ  است. به طور معمول ، خود سازماندهی بلوک کوپلیمر به طور تصادفی جهت دهی شده و فاقد نظم طولانی مدت است ، اما الگوی قبلی از بالا به پایین بستر را برای تکثیر و ساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) فراهم می کند. ، سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) یک بستر  باعث رشد ترجیحی مواد نیمه هادی  در مناطق تابیده می شود ، که می تواند برای ساخت آرایه های مرتب از نقاط نیمه هادی استفاده شود.

الگوی (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) یکی از تکنیک های کوچک سازی الگوها در طراحی نانو ساز هایی مانند نانو ترانزیستورها و نانو دیودها ، نانو سوئیچ ها و دروازه های نانولوژیکی ، به منظور طراحی رایانه های مقیاس نانو با قابلیت های مقیاس دوگانه بسیار مهم است. همه سیستم های بیولوژیکی زنده به دلیل برهم کنش های مولکولی زیر سیستم های مختلف عمل می کنند. اجزای سازنده و تشکیل دهنده تکنیک های کوچک سازی الگو ها در طراحی نانو ساز هایی مانند نانو ترانزیستور ها و نانو دیود ها ، نانو سوئیچ ها و دروازه های نانو لوژیکی  را می توان به عنوان یک استراتژی الهام بخش در مورد چگونگی طراحی NEMS و MEMS با عملکرد بالا که دارای ویژگی ها و ویژگی های مورد نیاز هستند ، در نظر گرفت. علاوه بر این ، روشهای تحلیلی و عددی برای تجزیه و تحلیل دینامیک و هندسه سه بعدی ، پیوند و سایر ویژگی های اتمها و مولکولها در دسترس است. بنابراین ، الکترو مغناطیسی و مکانیکی ، و دیگر خواص فیزیکی و شیمیایی قابل مطالعه است. نانو ساختارها و نانو سیستم ها می توانند به طور گسترده درساخت سیستم های (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) مورد استفاده قرار گیرند.(نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) شاخه ای از فناوری نانو است که به مطالعه و کاربرد نانو ساختار ساختارهای مقیاس نانومتری می پردازد ، به این معنی که نانو الگوهایی با حداقل یک بعد جانبی بین اندازه یک اتم جداگانه و تقریبا 100 نانومتر وجود دارد ، اما امروزه هر زمان که این اصطلاح با فناوری نانو الکترونیک مرتبط باشد ، چیزی متفاوت می فهمیم. (نانو و میکرو الکترومکانیکال MEMS) به عنوان مثال در هنگام نانوساختن مدارهای مجتمع نیمه هادی پیشتاز (نانو مدار) ، برای سیستم های نانوالکترومکانیکی (MEMS) یا تقریبا برای هر کاربرد اساسی دیگر در زمینه های مختلف علمی در زمینه نانو جستجو استفاده می شود.این فناوری می تواند در تولید نانو انواع مدارهای یکپارچه نیمه رسانا (IC) ، MEMS و برای کاربردهای مختلف در تحقیقات مناسب باشد.اصلاح تراشه های نیمه هادی در مقیاس نانو (در محدوده 10-9 متر) نیز امکان پذیر است.