MEMS (micro-electromechanical system)とは、機械部品と電子部品の両方を備えた小型の機械のことである。 MEMSの物理的な大きさは、数ミリから1マイクロメートル以下で、人間の髪の毛の幅の何倍もの大きさがある。
MEMSという名称は、マイクロメカトロニクスデバイスのカテゴリーと、その製造プロセスの両方を表すのに使われている。 MEMSの中には、機械部品を持たないものもあるが、バネ、チャネル、キャビティ、ホール、メンブレンなど、従来の機械で使われていた構造を小型化したものがMEMSに分類される。 また、MEMSデバイスの中には、測定した機械信号を電気信号や光信号に変換するものがあるため、「トランスデューサ」と呼ばれることもある。
MEMSの構造
MEMSは、マイクロセンサー、マイクロプロセッサー、マイクロアクチュエーター、データ処理用ユニット、外部とのインタラクションが可能なパーツなどで構成されている。
従来のメカトロニクスデバイスとは異なり、MEMSは集積回路（IC）と同じバッチ製造技術で製造されることが多く、市販のMEMS製品の多くはICと一体化してパッケージ化されています。
MEMSはデバイス1個あたりの製造コストが低い反面、パッケージングが難しい。
MEMSの例
スマートフォンの画面の向きを自動的に調整する小型のSOC（System on a Chip）は、多くの人が日常的に触れているMEMSの一例です。
MEMSのその他の商業的アプリケーションには以下のものがあります。
- ビル管理システム用のセンサー駆動の冷暖房システム。
- 高精細投影システム用のマイクロミラーアレイ
- 分子製造（ナノテクノロジー）クリーンルームの環境変化を検出するためのスマートダスト
- インクジェットプリンターのインクの流れを制御するマイクロノズル
- モバイルアプリケーションをサポートする小型のジャイロスコープ、気圧計、加速度計、マイク
- ヘルスケアで使用される使い捨ての圧力センサー。
- ある光信号が別の光信号を制御することを可能にする光スイッチングデバイス
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以下のMEMSは、Debiotech社とSTMicroelectronics社が設計した、糖尿病を管理するための使い捨てのウェアラブルインスリンポンプです。 デビオテック社によると、このチップは、微細加工されたポンプ構造を持つシリコン・オン・インシュレーター（SOI）プレートと、スルーホールを持つ2つのシリコン・カバープレートの3つの層を貼り合わせたスタックです。 チップ上の圧電アクチュエータがメンブレンを往復運動させることで、ポンプ室内の流体を圧縮・減圧します。
MEMSの歴史
MEMSを作るというアイデアは1980年代に始まりましたが、MEMSを作るための手段（設計・製造のインフラ）は1990年代にならないと十分ではありませんでした。 最初に作られた数種類のMEMSは、エアバッグの制御装置やインクジェットのプリントヘッドでした。 1990年代後半には、MEMSを利用したマイクロミラーを使ったプロジェクターが作られた。
その後、マイクロセンサーは、温度、圧力、磁場、放射線など多くの種類のセンサーに使われるようになった。
現在、多くの人が日常的にMEMSに触れています。
MEMSとNEMSの違い
MEMSがmicro-electromechanical system（微小電気機械システム）であるのに対し、NEMSはnano-electromechanical system（ナノ電気機械システム）の略である。 NEMSは、ナノスケール（原子・分子レベル）の物質を操作する技術である「ナノテクノロジー」に利用される。 トップダウン型のナノテクノロジーでは、MEMSと同じような技術を持つデバイスが使われる。 また、MEMSとNEMSは別の技術と呼ばれることもあるが、NEMSにはNEMSの技術が必要であり、互いに依存していると考えられる。
MEMS & Sensors Industry Groupのビデオでは、MEMS技術を紹介しています
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