微傳感系統(tǒng)與應用

第1 章　微傳感系統(tǒng)概述　/ 1
　1.1　微系統(tǒng)概述　/ 2
　　　1.1.1　微系統(tǒng)的概念　/ 2
　　　1.1.2　微系統(tǒng)的基本特點　/ 3
　1.2　微傳感系統(tǒng)的概念　/ 5
　　　1.2.1　微傳感器　/ 5
　　　1.2.2　集成微傳感器　/ 6
　　　1.2.3　微傳感器系統(tǒng)　/ 7
　　　1.2.4　微傳感系統(tǒng)的主要特點　/ 8
　1.3　微傳感系統(tǒng)的基本特性　/ 10
　　　1.3.1　微傳感器的靜態(tài)特性　/ 10
　　　1.3.2　微傳感器的動態(tài)特性　/ 14
　　　1.3.3　微傳感器的分類　/ 15
　1.4　微傳感系統(tǒng)的常用材料　/ 17
　　　1.4.1　單晶硅與多晶硅　/ 17
　　　1.4.2　氧化硅和氮化硅　/ 19
　　　1.4.3　半導體敏感材料　/ 19
　　　1.4.4　陶瓷敏感材料　/ 20
　　　1.4.5　高分子敏感材料　/ 23
　　　1.4.6　機敏材料　/ 25
　　　1.4.7　納米材料　/ 26
　1.5　微傳感系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢　/ 27
　　　1.5.1　產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀　/ 27
　　　1.5.2　發(fā)展趨勢　/ 29
　參考文獻　/ 32

第2 章　微系統(tǒng)制造技術(shù)　/ 33 　
　2.1　微制造概述　/ 34
　2.2　硅基MEMS 加工技術(shù)　/ 37
　　　2.2.1　體微機械加工技術(shù)　/ 38
　　　2.2.2　表面微機械加工技術(shù)　/ 41
　　　2.2.3　小結(jié)　/ 44
　2.3　聚合物MEMS 加工技術(shù)　/ 45
　　　2.3.1　SU-8　/ 46
　　　2.3.2　聚酰亞胺（PI） 　/ 49
　　　2.3.3　Parylene C　/ 51
　2.4　特種微加工技術(shù)　/ 55
　　　2.4.1　電火花微加工技術(shù)　/ 55
　　　2.4.2　激光束微加工技術(shù)　/ 57
　　　2.4.3　電化學微加工技術(shù)　/ 60
　2.5　封裝與集成技術(shù)　/ 63
　　　2.5.1　引線鍵合技術(shù)　/ 65
　　　2.5.2　倒裝芯片技術(shù)　/ 66
　　　2.5.3　多芯片封裝技術(shù)　/ 67
　　　2.5.4　3D 封裝技術(shù)　/ 68
　參考文獻　/ 68

第3 章　硅基微傳感技術(shù)與應用　/ 71 　
　3.1　硅基壓阻式傳感器　/ 72
　　　3.1.1　硅基壓阻式傳感器原理　/ 72
　　　3.1.2　典型的硅基壓阻式傳感器　/ 72
　3.2　硅基電容式傳感器　/ 78
　　　3.2.1　電容式傳感器原理　/ 78
　　　3.2.2　典型的硅基電容式傳感器　/ 78
　3.3　硅基壓電式傳感器　/ 83
　　　3.3.1　壓電式傳感器原理　/ 83
　　　3.3.2　MEMS 壓電觸覺傳感器　/ 83
　　　3.3.3　MEMS 電流傳感器　/ 88
　　　3.3.4　MEMS 聲學傳感器　/ 91
　　　3.3.5　MEMS 力磁傳感器　/ 92
　　　3.3.6　MEMS 病毒檢測傳感器　/ 94
　參考文獻　/ 95

第4 章　非硅基柔性傳感技術(shù)　/ 98 　
　4.1　柔性傳感器的特點和常用材料　/ 99
　　　4.1.1　柔性傳感器的特點　/ 99
　　　4.1.2　柔性基底材料　/ 101
　　　4.1.3　金屬導電材料　/ 101
　　　4.1.4　碳基納米材料　/ 104
　　　4.1.5　納米功能材料　/ 106
　　　4.1.6　導電聚合物材料　/ 107
　4.2　非硅基柔性觸覺傳感器　/ 108
　　　4.2.1　柔性觸覺傳感原理　/ 109
　　　4.2.2　柔性觸覺傳感器發(fā)展趨勢　/ 118
　4.3　生理信號傳感技術(shù)　/ 119
　　　4.3.1　柔性溫度傳感　/ 119
　　　4.3.2　柔性心率傳感　/ 121
　　　4.3.3　柔性血壓傳感　/ 125
　　　4.3.4　生物傳感器　/ 126
　　　4.3.5　關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)　/ 128
　4.4　非硅基柔性傳感技術(shù)應用舉例　/ 130
　參考文獻　/ 135

第5 章　自供能微傳感系統(tǒng)　/ 138 　
　5.1　自供能微傳感系統(tǒng)與能量收集技術(shù)　/ 139
　　　5.1.1　自供能微傳感系統(tǒng)概述　/ 139
　　　5.1.2　能量收集技術(shù)　/ 139
　5.2　振動能量收集技術(shù)　/ 142
　　　5.2.1　壓電式振動能量收集技術(shù)　/ 142
　　　5.2.2　電磁式振動能量收集技術(shù)　/ 153
　　　5.2.3　靜電式振動能量收集技術(shù)　/ 163
　　　5.2.4　摩擦電式振動能量收集技術(shù)　/ 167
　5.3　風能收集技術(shù) 　/ 176
　　　5.3.1　旋轉(zhuǎn)式風能收集技術(shù)　/ 177
　　　5.3.2　顫振式風能收集技術(shù)　/ 179
　　　5.3.3　渦激振動式風能收集技術(shù)　/ 181
　　　5.3.4　共振腔式風能收集技術(shù)　/ 184
　5.4　自供電微傳感系統(tǒng)應用舉例　/ 186
　參考文獻　/ 192

第6 章　新興微傳感系統(tǒng)應用展望　/ 199 　
　6.1　新興功能材料在微納傳感系統(tǒng)的應用展望　/ 200
　　　6.1.1　金屬功能材料　/ 200
　　　6.1.2　非金屬功能材料　/ 201
　　　6.1.3　有機高分子材料　/ 204
　　　6.1.4　量子點　/ 207
　6.2　新興微傳感系統(tǒng)在智慧工農(nóng)業(yè)領域的應用　/ 207
　　　6.2.1　新興微傳感系統(tǒng)在智慧工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域的應用　/ 208
　　　6.2.2　新興微傳感系統(tǒng)在智慧農(nóng)業(yè)領域的應用　/ 211
　6.3　新興微傳感系統(tǒng)在生物醫(yī)療領域的應用展望　/ 214
　　　6.3.1　可穿戴醫(yī)療設備　/ 214
　　　6.3.2　植入式醫(yī)療設備　/ 218
　參考文獻　/ 221

索引　/ 223