三、MEMS的應用領域
MEMS器件和系統具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優異、功能強大、可以批量生產等傳統機械無法比擬的優點， 在很多領域得到廣泛的應用。
⒈ 信息業
信息技術的發展，對設備提出了更高的要求，功能更加強大的同時體積縮小。從多媒體人機界面（HI）看，使用微麥克風的語音輸入和使用微攝像系統的圖形輸入都有廣闊市場，如今正在大力研制的微型智能機器人更是控制系統的最高目標之一。用微陀螺裝在鼠標上以穩定其運動，把微機械及其控制電路集成的微器件裝于磁頭上可使其在磁道上運行精度大大提高（<0.1μm），提高磁盤的磁道密度。至于微噴頭用于打印則早已有所報道。
⒉ 航空、航天業
由于衛星及其發射的高成本，工作者早已提出小衛星、微小衛星、微衛星和納米衛星等概念。在1995年的國際會議上已有人提出研制全硅衛星，即整個衛星由硅太陽能電池板、硅導航模塊、硅通信模塊等組合而成，這樣可使整個衛星的重量縮小到以千克計算，大幅度降低衛星的成本，使較密集的分布式衛星系統成為現實。
MEMS對航空器的性能改善也值得一提，今后在飛機的要害部位都可裝上各種SMART傳感器，包括力學、聲學、氣流等，及時提供信息和進行實時控制各種執行部件，從而使飛行更加平穩，噪聲大大的被抑制，并節省燃料。
⒊ 醫療和生物技術
生物細胞的典型尺寸為1～10μm，生物大分子的厚度為納米量級，長為微米量級。微加工技術制造的器件尺寸在這個范圍內，因而適合于操作生物細胞和生物大分子，各種微泵、微閥、微鑷子、微溝槽、微器皿和微流量計都可以用 MEMS技術制造。利用這種技術，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有10萬種DNA片段的芯片，無疑對遺傳學研究、疾病診斷、檢測和治療等具有極其重要的作用。Stanford和Affmetrix公司制作的DNA芯片是通過在玻璃上刻蝕出非常小的圖案來檢測DNA基因，該芯片已能夠檢測到6000多種DNA基因片段。
⒋ 環境科學
利用MEMS制造的由化學傳感器、生物傳感器和數據處理系統組成的微型測量和分析設備，用來檢測氣體和液體的化學成分，檢測核生物、化學物質及有毒物品，其優勢在于體積小、價格低、功耗小、便于攜帶。
美國密執安大學1998年發表了環境監測用無線微系統樣機—μCluster，由無線通訊、微系統控制和傳感器前端等三個方塊組成。該微系統未封裝時體積為10cm3，當掃描速度較低時，功耗小于1mW，遙測半徑50m，壓力測量范圍80KPa～105KPa，精度為±13Pa。該系統已在美國海軍使用。
四、在海洋觀測領域的應用
MEMS傳感器與傳統傳感器相比，體積更小，靈敏度更高，響應速度更快，功耗更小，而且可以制作傳感器陣列以及與處理電路相集成。可以充分滿足海洋觀測領域高集成度、小型化、智能化、低功耗的需求。目前，國內外已有一些基于MEMS的海洋觀測技術的研究。
⒈ 基于MEMS的CTD設備
CTD設備是海洋觀測中常用的測量儀器，它可以測量海水的溫度、鹽度和深度。通常 CTD 設備包括三個傳感器件：溫度傳感器、電導率傳感器和壓力傳感器。基于MEMS的CTD傳感器已有較廣泛的研究。
在基于MEMS的CTD設備中，溫度傳感器通常采用在硅基底上摻雜鉑或金制成的電阻溫度計。這類MEMS溫度傳感器具有低成本、結構簡單、易于封裝等優點，同時由于它直接制作在硅基底上，可以與處理電路或其他制作在硅基底上的傳感器相集成。鉑電阻溫度計可以達到很高的精度，在0～50℃的范圍內，精度可以達到10－3℃～10－4℃。
基于MEMS的電導率傳感器通常采用平行板結構來測量極板間海水的電導率。為了提高測量的精度，消除誤差及其他影響，人們對平行板電導率傳感器的設計進行了許多改良。平行板電導率傳感器工作時，電場會分布在較大的區域內，任何導體或絕緣體進入電場范圍內都會干擾測量結果。為了減少外部電場帶來的影響，可通過設計將電場限制在所需的區域內。對于電極位于平行板兩個極板表面的電導率傳感器，外部電場只出現在相對電極四周的板間區域，通常可以采用在一側電極的四周加保護環的設計來于減弱或消除外部電場。另一種平行板電導率傳感器，電極位于其中一個極板上，這種結構雖然具有較高的分辨率，但其產生的外電場分布范圍更大，不僅極板間的區域、極板外側也分布有外電場。對于這種結構，人們通過增加電極以及增加輔助電路的方式限制電場。
完整的CTD系統中通常還包含壓力傳感器，但在一些系統中也會省去壓力傳感器。壓力傳感器可以采用壓阻或壓電式傳感器，目前壓阻式傳感器技術較為成熟，CTD設備中的壓力傳感器往往采用壓阻式傳感器。壓力傳感器的基本結構是一個固定隔膜結構，隔膜結構作為彈性元件感應壓力，通過壓阻特性將壓力轉變為阻值的變化。單晶硅本身就是很好的壓阻材料，可以直接作為結構材料，加工時通常在單晶硅基底上進行體加工形成隔膜，再在隔膜邊緣少量摻雜形成p型或n型電阻以便于測量。
⒉ 基于MEMS的聲學換能器
聲學換能器能夠使聲波和電信號相互轉化，具有接收聲波和發射聲波的功能。聲學換能器在海洋觀測中有著重要的作用，可以用于水聽器、水下聲納探測裝置，或用于水下通信，構建水下無線傳感器網絡。基于 MEMS 的聲學換能器具有與壓力傳感器相近的結構，分別有基于壓電效應和電容檢測的聲學換能器。
基于壓電效應的聲學換能器利用的是壓電效應以及與之相反的逆壓電效應。壓電效應可以將隔膜的形變轉化為電荷的移動，用于感應聲波的震動，產生電信號。而逆壓電效應則相反，通過對壓電材料施加縱向的外電場，使壓電材料產生單一方向的側應力，導致隔膜彎曲。控制電場周期性的改變，即可產生一定頻率的聲波。電容式聲學換能器一般采用平行板電容結構，也可以采用叉指電容等相對復雜的結構。平行板電容結構上極板為可動（形變）的隔膜，下極板為固定的硅基底，可包含多個電極。作為聲波發射裝置時，在上下極板間外加直流的偏置電壓形成靜電場，再通過加載交流電壓信號驅動隔膜震動，產生聲波。作為聲波接收裝置時，隔膜結構感應震動，轉變為平行板間電容的變化。
MEMS聲學換能器體積小巧，集成度高，并且可以在片內集成信號處理電路，用以補償換能器本身的非線性等。高集成度的MEMS器件可以實現微米級尺寸緊密排布的二維陣列結構，可應用與三維成像。