微機電系統(tǒng)基礎(chǔ)

定　價：￥49.00

作　者：	（美）Chang Liu 著；黃慶安譯
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：	電子與電氣工程叢書
標　簽：	微電機

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ISBN：	9787111223337	出版時間：	2007-10-01	包裝：	平裝
開本：	16	頁數(shù)：	365	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書循序漸進，體系嚴密，在內(nèi)容組織上是一本教科書，已被美國一些著名大學采用。全書共分16章。第1、2章概括了基本傳感原理和制造方法；第3章討論了當今MEMS實踐中所必須掌握的電學和機械工程基本知識；第4～9章分別描述了靜電、熱、壓阻、壓電、磁敏感與執(zhí)行方法，及其相關(guān)的傳感器與執(zhí)行器；第10—11章詳細介紹了微制造中最常用的體微機械加工和表面微機械加工技術(shù)，而器件制造方法則插入到實例研究中；第12章討論了與聚合物有關(guān)的。MEMS制造技術(shù)；根據(jù)這些敏感與執(zhí)行方法以及制造方法，第13一15章選擇了MEMS主要應用領(lǐng)域作為實例介紹，包括微流控應用、用于掃描探針顯微術(shù)的器件、光MEMS。第16章介紹了工藝集成問題和項目管理問題。本書適合于微機電系統(tǒng)（MEMS）、微電子、機械工程、儀器儀表等專業(yè)的高年級本科生作為教材，也適合于這些領(lǐng)域的研究生及科技人員參考。

作者簡介

　　Chang Liu（劉昶）于1995年在美國加州理工學院獲博士學位。1996年在美國伊利諾斯大學微電子實驗室作博士后，1997年成為伊利諾斯大學電氣與計算機工程系和機械與工業(yè)工程系聯(lián)合任命的助理教授，2003年獲得終身職位并任副教授。Chang Liu在微機電系統(tǒng)MEMS領(lǐng)域研究已經(jīng)14年，發(fā)表120余篇國際期刊論文及會議論文．他的研究工作被廣泛引用。他為本科生和研究生開設(shè)了多門課程，包括MEMS、固體電子學、機電學和傳熱學。他因利用MEMS技術(shù)開發(fā)人工毛發(fā)細胞方面的工作．于1 998年獲得美國國家科學基金會的ICAREER獎。他目前擔任國際期刊JMEMS的編委和IEEE SenIsors Journal的副主編以及IEEE MEMS，IEEE Sensors等多種國際會議程序委員會委員。

圖書目錄

第1章緒論
10預覽
11MEMS研究發(fā)展史
12MEMS的本質(zhì)特征
121小型化
122微電子集成
123高精度的批量制造
13器件：傳感器和執(zhí)行器
131能量域和換能器
132傳感器
133執(zhí)行器
總結(jié)
習題
參考文獻
第2章微制造導論
20預覽
21微制造綜述
22微電子制造工藝
23硅基MEMS工藝
24新材料和新制造工藝
25工藝中需考慮的因素
總結(jié)
習題
參考文獻
第3章電學與機械學基本概念
30預覽
31半導體的電導率
311半導體材料
312載流子濃度的計算
313電導率和電阻率
32晶面和晶向
33應力和應變
331內(nèi)力分析：牛頓運動定律
332應力和應變的定義
333張應力和張應變之間的一般標量
關(guān)系
334硅和相關(guān)薄膜的力學特性
335應力應變的一般關(guān)系
34簡單負載條件下?lián)闲粤旱膹澢?br />341梁的類型
342純彎曲下的縱向應變
343梁的撓度
344求解彈性形變常數(shù)
35扭轉(zhuǎn)變形
36本征應力
37諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)
38彈簧彈性常數(shù)和諧振頻率的有源調(diào)節(jié)
39推薦教科書清單
總結(jié)
習題
參考文獻
第4章靜電敏感與執(zhí)行原理
40預覽
41靜電傳感器與執(zhí)行器概述
42平行板電容器
421平行板電容
422偏壓作用下靜電執(zhí)行器的平衡
位置
423平行板執(zhí)行器的吸合(pullin)
效應
43平行板電容器的應用
431慣性傳感器
432壓力傳感器
433流量傳感器
434觸覺傳感器
435平行板執(zhí)行器
44叉指電容器
45梳狀驅(qū)動器件的應用
451慣性傳感器
452執(zhí)行器
總結(jié)
習題
參考文獻
第5章熱敏感與執(zhí)行原理
50預覽
51前言
511熱傳感器
512熱執(zhí)行器
513熱傳遞的基本原理
52基于熱膨脹的傳感器和執(zhí)行器
521熱雙層片原理
522單一材料組成的熱執(zhí)行器
53熱電偶
54熱電阻器
55應用
551慣性傳感器
552流量傳感器
553紅外傳感器
554其他傳感器
總結(jié)
習題
參考文獻
第6章壓阻傳感器
60預覽
61壓阻效應的起源和表達式
62壓阻傳感器材料
621金屬應變計
622單晶硅
623多晶硅
63機械元件的應力分析
631彎曲懸臂梁中的應力
632薄膜中的應力
64壓阻傳感器的應用
641慣性傳感器
642壓力傳感器
643觸覺傳感器
644流量傳感器
總結(jié)
習題
參考文獻
第7章壓電敏感與執(zhí)行原理
70預覽
71前言
711背景
712壓電材料的數(shù)學描述
713懸臂梁式壓電執(zhí)行器模型
72壓電材料的特性
721石英
722PZT
723PVDF
724ZnO
725其他材料
73應用
731慣性執(zhí)行器
732聲學傳感器
733觸覺傳感器
734流量傳感器
735彈性表面波
總結(jié)
習題
參考文獻
第8章磁執(zhí)行器
80預覽
81基本概念和原理
811磁化及術(shù)語
812微磁執(zhí)行器的原理
82微磁元件的制造
821磁性材料的沉積
822磁性線圈的設(shè)計和制造
83MEMES磁執(zhí)行器的實例研究
總結(jié)
習題
參考文獻
第9章敏感與執(zhí)行原理總結(jié)
90預覽
91主要敏感與執(zhí)行方式的比較
92隧道效應敏感
93光學敏感
931利用波導的敏感結(jié)構(gòu)
932利用自由空間光束的敏感結(jié)構(gòu)
933利用光學干涉測量法的位置敏感
結(jié)構(gòu)
94場效應晶體管
95射頻諧振敏感
總結(jié)
習題
參考文獻
第10章體微機械加工與硅各向異性
腐蝕
100預覽
101前言
102各向異性濕法腐蝕
1021簡介
1022硅各向異性腐蝕的規(guī)則
——簡單例子
1023硅各向異性腐蝕的規(guī)則
——復雜結(jié)構(gòu)
1024獨立掩膜圖形之間的腐蝕
相互作用
1025設(shè)計方法總結(jié)
1026硅濕法各向異性腐蝕劑
103硅的干法刻蝕——等離子體刻蝕
104深反應離子刻蝕(DRIE)
105各向同性濕法腐蝕
106氣相刻蝕劑
107自然氧化層
108鍵合
109加工實例
1091懸空梁和薄板
1092懸空膜
總結(jié)
習題
參考文獻
第11章表面微機械加工
110預覽
111表面微機械加工基本工藝
1111犧牲層腐蝕工藝
1112微型馬達的制造工藝
——第一種方案
1113微型馬達的制造工藝
——第二種實現(xiàn)方案
1114微型馬達制造工藝
——第三種實現(xiàn)方法
112結(jié)構(gòu)層材料和犧牲層材料
1121材料選擇標準
1122低壓化學氣相淀積薄膜
1123其他表面微機械加工材料和
工藝
113加速犧牲層腐蝕的方法
114黏附機制和抗粘附方法
1153D MEMS的組裝
116加工廠制造工藝
總結(jié)
習題
參考文獻
第12章聚合物MEMS
120預覽
121前言
122MEMS中的聚合物
1221聚酰亞胺
1222SU8
1223液晶聚合物(LCP)
1224PDMS
1225PMMA
1226聚對二甲苯
1227碳氟化合物
1228其他聚合物
123典型應用
1231加速度傳感器
1232壓力傳感器
1233流量傳感器
1234觸覺傳感器
總結(jié)
習題
參考文獻
第13章微流控學應用
130預覽
131微流控的發(fā)展動機
132生物基本概念
133流體力學基本概念
1331雷諾數(shù)和黏性
1332通道中流體的驅(qū)動方法
1333壓力驅(qū)動
1334電致的流動
1335電泳和介電泳
134可微流控元件的設(shè)計與制造
1341通道
1342閥
總結(jié)
習題
參考文獻
第14章掃描探針顯微鏡部件
140預覽
141前言
1411掃描探針顯微鏡(SPM)技術(shù)
1412用途廣泛SPM家族
1413掃描探針顯微鏡技術(shù)的擴展
142制造探針的常見方法
143帶有集成探針的懸臂梁
1431一般設(shè)計考慮
1432常見的制造方法
1433其他技術(shù)
144帶有傳感器和執(zhí)行器的SPM探針
1441集成有傳感器的SPM探針
1442帶有執(zhí)行器的SPM探針總結(jié)
習題
參考文獻
第15章光MEMS
150預覽
151無源MEMS光學器件
1511透鏡
1512反射鏡
152有源光MEMS執(zhí)行器
1521離面小位移執(zhí)行器
1522面內(nèi)大位移執(zhí)行器
1523離面轉(zhuǎn)動執(zhí)行器
總結(jié)
習題
參考文獻
第16章MEMS技術(shù)組織與管理
160預覽
161研發(fā)策略
習題
參考文獻
附錄A材料特性
參考文獻
附錄B梁與膜的常用力學公式