微機電系統(tǒng)工程基礎

第1章 微機電系統(tǒng)概述
1.1 微機電系統(tǒng)的概念
1.2 微機電系統(tǒng)工程的歷史
1.3 微機電系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢
練習題
第2章 MEMS材料基礎
2.1 硅及其化合物
2.2 玻 璃
2.3 壓電材料
2.4 磁性材料
2.5 形狀記憶合金
2.6 光刻膠
2,7 有機聚合物材料
練習題
第3章 光刻及圖形轉移
3.1 光刻的基本原理與流程
3.1.1 光刻的基本原理
3.1.2 光刻的基本過程
3,1.3 光刻機
3.1.4 掩膜版
3.2 光刻分辨率及其影響因素
3.2.1 光刻分辨率
3.2.2 光刻分辨率的提升方法
3.3 納米光刻技術
3.4 微納壓印技術
3.4.1 微納壓印原理與過程
3,4.2 熱壓印
3.4.3 紫外壓印
3.4.4 軟刻蝕壓印
練習題
第4章 薄膜制備與表面改性
4.1 氣體放電與等離子體
4.1.1 等離子體的產生
4,1,2直流輝光放電
4.1.3 高頻放電
4.2 物理氣相沉積成膜(PVD)
4.2.1 蒸 鍍
4.2.2 濺 射
4.2.3 PVD技術特點
4.3 化學氣相沉積成膜(CVD)
4.3.1 化學氣相沉積
4.3.2 熱CVD
4.3.3 等離子體增強CVD(PECVD)
4.3.4 光CVD
4.3.5 原子層沉積(ALD)
4.3.6 金屬有機化合物CVD(MOCVD)
4.3.7 金屬CVD
4.3.8 功能材料CVD
4.3.9 CVD技術小結
4.4 表面化學液相沉積成形
4.4.1 表面電鍍與電鑄
4.4.2 表面化學鍍
4.4.3 溶膠—凝膠法
4.5 表面改性技術
4.5.1 硅的熱氧化
4.5.2 熱擴散
4.5.3 離子注入
練習題
第5章 微納刻蝕加工
5.1 刻蝕基本原理與關鍵參數(shù)
5.2 濕法刻蝕技術
5.2.1 硅的各向同性濕法刻蝕
5.2.2 硅的各向異性刻蝕
5.2.3 SiO2和SiN的濕法刻蝕
5.2.4 其他材料的濕法刻蝕
5.3 等離子體刻蝕技術
5.3.1 等離子體機理
5.3.2 反應性離子刻蝕
5.4 氣相刻蝕技術
5.4.1 氣相XeF2的硅刻蝕
5.4.2 氣相氫氟酸的SiO2刻蝕
練習題
第6章 鍵合與封裝技術
6.1 鍵合原理與技術
6.1.1 陽極鍵合
6.1.2 直接鍵合
6.1.3 金屬鍵合
6.1.4 玻璃漿料鍵合
6.1.5 樹脂鍵合
6.1.6 等離子體輔助鍵合
6.2 化學機械拋光
6.2.1 CMP的機理
6.2.2 CMP裝置
6.2.3 CMP的應用
6.3 MEMS封裝
6.3.1 MEMS封裝的點與分類
6.3.2 晶圓級封裝
6.3.3 單芯片封裝
6.3.4 系統(tǒng)級封裝
6.3.5 MEMS與LSI的融合
練習題
第7章 微納加工工藝綜合
7.1 眼動跟蹤儀
7.2 短程通信超聲接收器
7.3 薄膜諧振壓電體濾波器
7.4 壓電MEMS諧振器
7.5 壓電Lamb波振蕩器
7.6 圓形微流體溝道制備
7.7 無閥微泵
7.8 可調慣性開關
7.9 島結構壓力傳感器
7.10 金屬材料缺陷測量傳感器
7.11 電容式微超聲發(fā)生器與敏感器(CMUT)
練習題
第8章 微納工程力學基礎
8.1 薄膜的力學性質
8.1.1 應力與應變
8.1.2 薄膜的力學特性與本征應力
8.2 典型 MEMS結構
8.2.1 懸臂梁
8.2.2 圓形膜片
8.3 動態(tài)系統(tǒng)、諧振頻率和品質因數(shù)
8.3.1 動態(tài)系統(tǒng)和控制方程
8.3.2 品質因數(shù)與諧振頻率
8.3.3 機—電系統(tǒng)的類比性與等效電路
8.4 微型化中的尺度效應
練習題
第9章 典型的MEMS傳感原理
9.1 壓阻效應及其原理
9.1.1 電阻率與電阻
9.1.2 硅壓阻及壓阻系數(shù)
9.1.3 壓阻傳感的測量電路
9.2 壓電效應及其原理
9.2.1 壓電效應及基本參數(shù)
9.2.2 壓電傳感的基本模式
9.2.3 壓電傳感應用
9.3 靜電效應及其原理
9.3.1 電容傳感的基本原理
9.3.2 電容傳感的測量方法
練習題
第10章 微系統(tǒng)設計:MEMS壓力傳感器
10.1 微系統(tǒng)設計的基本方法
10.2 壓阻式壓力傳感器
10.2.1 壓阻式壓力傳感器設計
10.2.2 壓阻式壓力傳感器案例
10.3 其他MEMS壓力傳感器
10.3.1 電容式壓力傳感器
10.3.2 硅諧振壓力傳感器
10.3.3 光纖式壓力傳感器
練習題
第11章 微驅動器的原理和應用
11.1 微驅動器的分類與原理
11.2 微驅動器的案例
11.2.1 壓電驅動
11.2.2 靜電驅動
11.2.3 電磁驅動
11.2.4 電熱驅動
11.2.5 形狀記憶合金(SMA)驅動微機器人
11.2.6 流體驅動微機器人
11.2.7 化學驅動
練習題
參考文獻