1975，庫爾特？庫爾特·彼得森(Kurt Petersen)當時還是壹名年輕而聰明的研究人員，他剛剛從麻省理工學院獲得電子工程博士學位，在美國加州的IBM阿爾馬登研究中心工作。他是該中心光學研究組的成員。然而，他經常感到無聊。壹天，他在壹個巨大的建築群中閑逛，發現壹條普通走廊的油氈瓦上有壹大塊黑色汙漬。就是這個汙點，改變了他的人生，改變了整個行業。
為了找到汙漬的來源(他也很閑)，彼得森走進了最近的實驗室。最後，他發現汙跡是由溢出的墨水形成的。這是壹個為噴墨打印機開發噴嘴的實驗室。在研發過程中，需要在矽材料上打孔。
在矽材料上打孔？彼得森從未聽說過它，但他記得以前看過壹個關於矽基微型加速器的廣告。突然，壹個更大的場景浮現在他的腦海裏:人們其實正在制造微型機械零件，這些零件都只有幾微米，都是由矽制成的。今天，我們稱這種器件為MEMS。彼得森也想做MEMS。
因此，他開辟了壹條新的職業道路——專攻MEMS技術，包括現在用於掃描美國所有郵件以防止炭疽熱的設備，並創辦了MEMS企業。正是因為這個貢獻，彼得森獲得了2019年IEEE榮譽勛章。
在發現墨跡後不久，彼得森開始閱讀他能找到的所有關於使用矽材料制造微機械設備的材料，包括各種期刊和雜誌，如IEEE電子設備匯刊、應用物理快報和電化學學會雜誌。當時這類器件還沒有具體的名稱，市場上的MEMS產品也很少。他發現“世界上許多人已經用矽制造了不同的機械設備，但他們還沒有形成相關的團體。”大多數研究這類設備的人都不認識。"
然後彼得森著手制造他的第壹個裝置。看著顯微鏡下的噴墨打印機噴頭，他說:“如果有缺陷，我壹眼就能看出來。顯微鏡下有壹些微小的、獨立的、非常細的矽膠柱。我想，也許這些微小的機械結構可以四處移動。他們可能會打開燈，我可以做壹個調光器。”他的研發過程類似於今天的MEMS制造過程。首先在外延矽犧牲層上鋪設壹層二氧化矽，然後刻蝕掉犧牲層。最後只剩下二氧化矽懸臂梁，頂部是壹層薄薄的金屬層。
他花了三個月的時間制造了幾個微調節器，每個長約100微米，厚約0.5微米。他把這些調節器帶到配備了IBM掃描電子顯微鏡的實驗室，在那裏，壹名技術人員幫助他安裝了電線，然後他給這些設備接上電源，觀察它們的運行情況。
“她被迷住了。”彼得森回憶說，“她說她從未見過在顯微鏡下運行的設備。”
後來，彼得森又花了5年時間，用矽材料制造盡可能多的微機械設備，包括加速器和電子開關。他離開了光學研究組，進入了壹個特別定制的實驗室，這個實驗室只能容納他和壹個實習生。
基於對文獻的深入研究和自己的工作，Peterson寫了壹份關於新興技術的內部報告。"許多機械結構對IBM來說可能是有價值的."他說，比如光學和機械磁盤驅動器的讀寫頭，噴墨打印機更復雜的噴頭，IBM都不感興趣。
彼得森很失望，但他也意識到這樣的設備並不是IBM的重點業務。於是他修改了報告，刪除了IBM的專有信息，提交給了IEEE Journal，足足占了整個期刊的50頁。題為“作為機械材料的矽”的文章成為了5月1982的封面文章，它將MEMS確立為壹個獨立的技術分支。
這篇論文的內容非常全面，討論了集成電路材料的機械性能以及將這種材料蝕刻成相應形狀和結構的各種方法。“文章推斷了未來可能出現的東西，比如深度反應離子刻蝕(DRIE)，它給這個領域帶來了徹底的改變。”他說，“即使在今天，許多人告訴我，正是那篇文章讓他們對MEMS產生了興趣。”
“我們讀研究生的時候都讀過這篇文章。”現任斯坦福國際研究院首席技術官的格雷格？格雷格·科瓦奇說，該研究所位於加利福尼亞州的門洛帕克。“他在MEMS領域發揮了巨大的作用。他所完成的比創造這個領域更重要，他推動了這個領域的發展。對我來說，他是壹個超級英雄。”
IEEE Proceedings的論文壹發表，Peterson就被邀請在世界各地的會議上發言，研究人員來到Almaden看望作者。“做各種瘋狂研究的人會通過某種方式和我取得聯系，比如微流控低溫制冷機的研究人員。”他說。他似乎壹夜之間成了MEMS技術的掌門人。
這個領域在20世紀80年代壹直穩步發展。彼得森的論文發表時，全球大約有三四十人在研究這項技術。到1990，他估計大概有600人在研究這項技術。市場上已經出現了用於壹次性血壓計的壓力傳感器和新型燃油控制化油器。基於MEMS的加速器也已經用於航空航天工業。第壹臺微型機械噴墨打印機打印頭進入批量生產。當時出現了很多創業公司，他們渴望用這種技術去發展。彼得森說，該領域是在1987國家科學基金會研討會上正式命名的。
不出所料，幾家公司聯系了彼得森。最後，他接受了邀請，在1982與吉姆見面。Jim Knutti共同創立了Transensory Devices，開發和制造MEMS設備。
他回憶說，放棄在企業穩定的研究工作讓他感到“緊張”。他有兩個年幼的兒子，所以經濟保障非常重要。大約654.38+0萬美元的風險投資最終來自州外石油投資者，而非矽谷投資者。“那時候矽谷有壹些創業公司，但完全不是這樣。當時籌集資金非常困難。”他說。
他們的團隊後來搬到了加州弗裏蒙特的壹個280平方米的實驗室，並建造了壹些自己的設備，包括用於封裝和保護矽晶片的晶片鍵合設備。他們與大公司簽訂合同，為他們生產樣品，包括IBM的Peterson制造的調光器。同時，他們開始開發自己的MEMS器件。
“我們展示了很多設備，”彼得森說，“但沒有壹個投入生產。”有壹次，壹個用於卡車運輸的胎壓傳感器差點成功，但是和他們合作的主管卻死了。彼得森認為，正是因為他們缺乏制造經驗，克努特沒有將他們的研究成果商業化。
合同生產使Transensory順利運行，但彼得森仍然希望將他的MEMS設備推向市場。他認為是時候成立第二家公司了。
1985，彼得森和揚科夫斯基？雅努什·布萊澤克和約瑟夫？約瑟夫·馬龍(Joseph Mallon)共同創立了NovaSensor公司，500萬美元的啟動資金來自油田服務巨頭斯倫貝謝(Schlumberger)。Brezek此前曾聯合創立了兩家公司來開發MEMS壓力傳感器。“揚科夫斯基和他的合作夥伴有生產和制造經驗，”這是Transensory所缺乏的，彼得森說。
NovaSensor成立後，開始制造三種壓力傳感器:壹種用於航空航天工業，壹種用於石油工業，壹種是不針對特定市場的高溫壓力傳感器。事實證明，最後壹種取得了最大的成功，連航天飛機的輪胎都采用了這種壓力傳感器。“我們發現了壹種通過MEMS技術將電阻與基板隔離的方法。我們用壓力傳感器膜片將單晶矽片粘合到氧化矽片上，然後蝕刻掉大部分上層矽片，只留下電阻。”彼得森說。他認為，這種傳感器是第壹個矽晶體絕緣體器件，此後被廣泛應用。
1991年，LucasIndustry有限公司收購了NovaSensor，使Peterson躋身“MEMS百萬富翁”之列。NovaSensor的生產線現在由Amphenol出售。
在隨後的幾年裏，彼得森的股權份額不斷增加。在此期間，他專註於融合粘合，這需要蝕刻兩個不同圖案的晶片，然後將它們連接在壹起。這個過程可以制造非常復雜的設備，比如陀螺儀。他的名片上已經印上了用這種工藝制作的第壹批設備的照片。
Peterson在1995離開NovaSensor的時候，MEMS壓力傳感器已經廣泛應用於很多系統，包括潛水設備和HVAC控制系統，MEMS加速器剛剛開始應用於汽車安全氣囊中的碰撞傳感系統。
彼得森沒有做任何安排就離開了NovaSensor。勞倫斯？利弗莫爾國家實驗室研究員艾倫？諾斯魯普曾向他提出，MEMS器件可以大大加速聚合酶鏈式反應(PCR)，這是壹種復制DNA序列的相對較新的方法。
彼得森妻子的朋友，在生物技術領域工作的比爾？比爾·麥克米蘭肯定了PCR的發展前景。隨後，彼得森開始起草壹份降低PCR機械尺寸和成本的計劃，目標是制造醫生可以在辦公室使用的手持設備。
他和麥克米倫在帕洛阿爾托的木蘭咖啡館共進午餐。“我向他大致介紹了我的想法，他開始在紙質餐墊上畫商業計劃。”彼得森說。他還保留著餐墊。
Peterson在1982發表的論文暗示了深度反應離子刻蝕的可能性，與傳統的芯片生產工藝相比，它可以在矽材料中雕刻出更深的孔和槽。他開始將深度反應離子蝕刻應用於微流控芯片，將微量液體送入精確的通道。
“當時，我們有壹個想法，我們可以使用MEMS技術和微流控技術來快速加熱和冷卻樣本，以制造壹種小型但快速響應的PCR設備，醫生可以在辦公室用於診斷。”彼得森說。
為了實現技術的商業化，彼得森在1996與他人共同創立了造父公司，並從勞倫斯？利弗莫爾國家實驗室已獲得基礎技術許可證。到1997，該公司已經從美國國防部籌集了320萬美元，希望該公司能夠開發壹種生物武器探測器。造父公司研發的第壹臺設備叫做智能自行車(Smart Cyclist)，利用MEMS結構實現幾微升液體的快速加熱和冷卻，利用熒光傳感器監測反應的進程。它不是手持設備，但這不是問題。更重要的是，它使PCR過程自動化。
造父的第二個產品是GeneXpert，旨在進壹步簡化PCR。它可以自動從生物樣本中提取DNA，然後添加檢測所需的試劑。
該公司於2000年科技泡沫破裂時上市。在市場萎縮之前，“我們是最後壹批成功IPO的公司之壹。”彼得森說。
通過公開發行股票，公司獲得了足夠的資金，團隊將Smart Cyclist投入生產。到2001年夏季結束時，該公司已經交付了80套設備。2001，1年2月生產出第壹臺樣機後，GeneXpert的研發工作仍在按部就班地進行。
後來美國發生了炭疽恐怖襲擊。2001年9月下旬和1年10月，攜帶炭疽孢子的信件被郵寄給美國新聞媒體和美國參議院議員，最終導致20多人感染，5人死亡。
當時造父公司已經證實其技術可以快速檢測炭疽細菌，因此壹夜成名。“我們和桑傑？桑傑·古普塔(Sanjay Gupta)博士通過《早安美國》節目和CNN進行了現場PCR檢測。”彼得森回憶道。
美國郵政擔心未來會有信件攜帶的生物攻擊，所以邀請所有掌握生物傳感器技術的公司展示產品。造父的裝置在2006 54 38+0 654 38+2月通過測試。“它運行得非常好。，”彼得森說。
經過幾個月的額外測試，該公司與諾斯羅普·格魯曼公司合作開發了壹種PCR生物傳感器，可以很容易地與郵件分揀機連接。該產品於2003年推向市場。彼得森說，今天，美國所有的信件仍然必須通過造父機器進行炭疽篩選。現在，該公司的系統主要用於鏈球菌、諾沃克病毒、流感、衣原體等相關疾病的醫學診斷。該公司已經銷售了20多項由美國美國食品藥品監督管理局批準並適用於造父機的測試。
到2003年，彼得森準備開始他職業生涯的新篇章。這壹次，他想開發壹種矽諧振器，它可以產生恒定的頻率，並可用於精確計時。“我在IBM的時候做了第壹批MEMS諧振器的壹部分，但是並不理想。它們比不上石英晶體振蕩器。”他說。
湯姆嗎？湯姆·肯尼和馬庫斯？馬庫斯·盧茨和亞倫？三名研究人員Aaron Partridge)3提出了壹個更好的計劃。"他們用單晶矽制造諧振器，這是世界上最完美的材料."彼得森說，“當多晶材料受到壓力時，它們會在晶界產生微小的位移。”隨著時間的推移，即使只有壹兩個原子發生位移，力學性質也會發生變化。“單晶矽不會隨時間變化，但它的共振頻率會隨著溫度的變化而變化。因此，難點在於如何解決其溫度依賴性問題。
彼得森，肯尼，盧茨，帕特裏奇和喬？喬·布朗(Peterson在IBM的同事，曾與他壹起在Transensory和NovaSensor工作過)再次在Magnolia Cafe吃了頓飯，並在紙質餐墊上起草了壹份商業計劃。羅伯特？博世有限公司擁有部分核心知識產權，因此除了吸引投資者，彼得森還必須說服博世在德國的高管獲得技術許可。
"在斯圖加特，我和他們的董事會開了壹個大型會議."他說，“我告訴他們，‘我就做了這麽多。我開了壹家公司，我們公司的設備負責美國所有信件的炭疽篩查。“他們的董事會不僅批準了技術許可，還對我們公司進行了重大投資。”
SiTime是壹家新公司，成立於2004年2月，目標是將計時行業中價值數十億美元的材料從應時轉變為矽。該公司的第壹批共鳴器於2007年交付。如今，該公司的MEMS振蕩器廣泛用於移動設備和其他電子儀器的計時系統。
2008年，在SiTime運營良好的時候，彼得森在造父公司的合夥人之壹麥克米倫向他提出了另壹個創業想法:開發壹種植入式連續血糖監測儀。“人們已經為此努力了30年，但沒有人成功。”彼得森說。壹旦傳感器被植入體內，“身體將使用膠原蛋白將其隔離，最終阻止血糖接觸傳感器。”他解釋道。
因此，麥克米倫和杜克大學研究員娜塔莉？娜塔莉·尼斯斯基(Natalie Nisski)合作提出了解決方案:使用結構化水凝膠避免異物反應，通過熒光讀數測量血糖濃度。彼得森利用自己之前的光學知識幫助開發了這款產品，並在初創公司Profusa呆了壹年。該公司現在約有30名員工，資本總額為6543.8億美元。
彼得森說，經營這家公司將是他最後壹份全職工作。“我只是不想繼續處理公司的日常事務。我開始投資天使，這樣更有意思。”
他無法抗拒建立另壹個團隊的誘惑。來自伯克利的兩名學生開發了MEMS諧振器相關技術，但他們壹直在努力實現這項技術的商業化。Peterson和K.G. Ganapathi加入了這兩個學生的公司。後來，公司更名為Verreon，Peterson擔任公司的首席技術官，幫助協調公司在2010年對高通的銷售。
這是彼得森第三次擔任首席技術官或類似職位。在他所有的創業公司中，他只擔任過SiTime的CEO。“我在NovaSensor的時候，另外兩個都想當董事長。”羅傑，公司的營銷顧問？羅傑·格雷斯說，“庫爾特不在乎，他擔任首席技術官。他不是壹個自以為是的人。”
“在MEMS領域，人們都稱贊庫爾特。他很善良，體貼，樂於助人。”格蕾絲說，“聰明的人有很多，但他是獨壹無二的。他很謙虛。和他相處妳會很安心。”
Ganapathi也同意這壹點:“很難找到像Kurt這樣成功並受到所有人喜愛的人。”
目前，彼得森已經回歸天使投資的大業，投資標的為MEMS公司、醫療器械和生物技術。他說，他投資了大約70家公司，其中近壹半是成功的，投資回報率為350%，這是壹個非常出色的記錄，因為最近的壹項研究表明，壹般來說，投資範圍廣泛的長期天使投資者的投資回報率為250%。
“他似乎有壹種神秘的力量，能檢測出有前途的產品。壹個產品的成功需要3年或者15年，但它在這方面有著敏銳的嗅覺。”加納帕提說。
2012年，彼得森加入了矽谷的天使投資集團，這是壹個邀請機構，大約有200名投資人。他們定期會面以學習和分享信息。現在，他是該組織硬件部門的負責人。同時，他還是兩家公司的董事，並在其他數十家公司擔任顧問。他每天都會和幾個來咨詢的人見面，電話聯系加拿大和美國東部沿海地區的公司。
彼得森今年71歲了，但是他沒有退役的打算。“企業家精力充沛，精力充沛，雄心勃勃，和他們打交道是壹件樂事。”他說。
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