微系统设计与制造

第1章微系统概述

1.1微系统的概念

1.2微系统的特点

1.3MEMS的实现

1.4微系统的历史、发展与产业状况

参考文献

本章习题

第2章力学基础

2.1材料的基本常数

2.2弹性梁

2.3薄板结构

2.4流体力学

参考文献

本章习题

第3章微系统制造技术

3.1MEMS常用材料及光刻技术

3.2体微加工技术

3.3表面微加工技术

3.4键合

3.5高深宽比结构与工艺集成

3.6MEMS与CMOS的集成技术

3.7MEMS封装技术

参考文献

本章习题

第4章微型传感器

4.1微型传感器的敏感机理

4.2压力传感器

4.3麦克风

4.4加速度传感器

4.5微机械陀螺

4.6微型悬臂梁传感器

4.7传感器噪声

参考文献

本章习题

第5章微型执行器

5.1静电执行器

5.2压电执行器

5.3磁执行器

5.4电热执行器

5.5微泵

参考文献

本章习题

第6章射频MEMS

6.1RF MEMS概述

6.2MEMS开关

6.3微机械谐振器

6.4基于谐振器的信号处理器

6.5可调电容、电感与压控振荡器

参考文献

本章习题

第7章光学MEMS

7.1MEMS微镜

7.2光通信器件

7.3显示器件

7.4其他光学MEMS器件

参考文献

第8章生物医学MEMS

8.1药物释放

8.2生物医学传感器

8.3执行器

8.4神经微电极与探针

8.5组织工程

8.6细胞与分子操作

参考文献

第9章微流体与芯片实验室

9.1概述

9.2软光刻技术

9.3微流体的驱动与输运

9.4LOC与微流体的基本操作

9.5检测技术

9.6LOC的应用

参考文献

本书结合微系统(MEMS)技术的基础理论、典型器件和发展趋势，介绍微系统的力学、电学和物理学基本理论，针对典型器件的分析设计方法和制造技术，以及多个前沿应用领域，力争成为具有一定深度和广度的MEMS领域的教材和实用参考书。主要内容包括： 微系统基本理论、制造技术、微型传感器、微型执行器、RF MEMS、光学MEMS、BioMEMS，以及微流体和芯片实验室。本书强调设计与制造相结合、基础与前沿相结合，在基础理论和制造技术的基础上，深入介绍多种典型和量产MEMS器件的设计和制造方法，以及重点和前沿应用研究领域的发展。本书可供高等院校电子、微电子、微机电系统、测控技术与仪器、精密仪器、机械工程、控制工程等专业的高年级本科生、研究生和教师使用，也可供相关领域的工程技术人员参考。

自本书第一版于2008年出版以来，正值MEMS历史上发展很快的时期。以智能手机和汽车为代表的应用领域拉动MEMS高速发展，全球MEMS产品的产值从2008年的55亿美元迅速增长到2013年的124亿美元，预计到2018年全球MEMS芯片供货将超过235亿颗，产值将达到225亿美元。传统MEMS器件日趋成熟，多种MEMS产品先后推向市场，学术研究向纳米、生物和多学科融合的方向发展，而产业界向集成、低成本、小体积和多功能的方向发展。
本书第一版被国内十余所高校采用为MEMS课程的教材，受到了广泛好评。本书第二版仍旧保持了第一版的结构，并且进一步强调设计与制造相结合、前沿与基础相结合，在补充和增强实际MEMS产品的同时，尝试提取共性知识作为基本学习内容，并且增强了结构设计、制造工艺、圆片级真空封装、噪声等MEMS器件开发过程中的主要环节。