微電子機械系統

本書介紹了微電子機械系統(MEMS)相關的基礎知識、主要工藝和器件結構等方面內容，對該領域的熱點研究問題進行了探討。主要內容分為五個部分，首先講述了MEMS的相關力學量測量方法，然後介紹了MEMS中的主要工藝，在此基礎上，系統介紹了MEMS系統中的傳感器，包括傳感器的原理、結構和實現方法，另外對MEMS器件的使用方法和應用範圍進行了討論，最後闡述了MEMS系統仿真方面的內容。

第1章

MEMS系統簡介

1.1MEMS技術現狀及前景

1.1.1MEMS的基本概念與發展歷史

1.1.2MEMS的應用

1.1.3MEMS技術和器件的研究進展

1.2MEMS器件及系統的研究進展

1.3MEMS技術的應用前景

第2章

微機電系統(MEMS)相關力學知識及測量力學量的方法

2.1彈性力學基礎知識

2.2微結構機械參數測量方法

2.2.1簡介

2.2.2在線監測薄膜機械參數的方法列舉

2.2.3微機械材料特性檢測

參考文獻

第3章

微機電系統(MEMS)主要工藝

3.1體硅加工工藝

3.1.1腐蝕工藝

3.1.2濕法腐蝕

3.1.3幹法腐蝕

3.2硅片鍵合工藝

3.2.1簡介

3.2.2硅熔融鍵合(SFB)

3.2.3陽極鍵合

3.2.4低温鍵合

3.2.5鍵合工藝應用舉例

3.3LIGA技術

3.3.LIGA技術基本原理

3.3.2活動結構製作原理

3.3.3複雜的三維結構的製作原理

3.3.4技術要求

3.3.5LIGA技術研究現狀

3.3.6準LIGA技術

3.3.7LIGA技術在工程中的應用

參考文獻

第4章

傳感器部分

4.1傳感器的分類、構成與發展動向

4.1.1基本概念

4.1.2傳感器的分類

4.1.3傳感器的構成

4.2傳感器材料

4.2.1傳感器敏感材料

4.2.2仿生材料

4.3硅電容式微傳感器

4.3.1加速度微傳感器

4.3.2壓力微傳感器

4.4靜電激振法

4.4.1工作原理

4.4.2諧振式傳感器

4.4.3熱激勵諧振式傳感器

4.4.4光激諧振式傳感器

4.4.5靜電激勵諧振式傳感器

4.5聲表面波傳感器

4.5.1SAW傳感器

4.5.2聲表面波器件內連技術

4.5.3典型SAW傳感器

4.6薄膜傳感器

4.6.1薄膜

4.6.2膜片

4.6.3“扯帶”試驗

4.6.4導熱測試

4.6.5金屬薄膜電阻

4.6.6薄膜磁阻元件

4.6.7鐵電薄膜元件

4.7隧道傳感器

4.7.1隧道加速度計

4.7.2微機械電子隧道紅外探測器

4.7.3微機械電子隧道磁強計

4.7.4隧道傳感器的發展方向

4.8生物傳感器

4.8.1生物化學傳感器

4.8.2生物芯片

第5章

MEMS器件的應用

5.1用於通信領域的MEMS器件

5.1.1RF MEMS的概念

5.1.2用於通信領域中的MEMS器件簡介

5.2用於生化醫學領域的MEMS器件

5.2.1醫療領域MEMS的發展趨勢

5.2.2生化領域MEMS的發展趨勢

5.2.3MEMS氣敏傳感器

5.2.4生物微機電系統

5.3用於光通信領域的MEMS器件

5.3.1MEMS器件在光通信領域中的應用概述

5.3.2光開關的工作原理

5.3.3MEMS光開關分類

5.4用於慣性測量用的MEMS器件

5.4.1加速度計

5.4.2陀螺儀

5.5幾種MEMS微執行器

5.5.1MEMS微執行器簡介

5.5.2靜電式微執行器

5.5.3壓電微執行器

5.5.4磁致伸縮微執行器

5.5.5電磁微執行器

5.5.6形狀記憶合金(SMA)微執行器

5.5.7熱執行器

5.5.8電子流變式微執行器

參考文獻

第6章

MEMS器件的仿真和計算機輔助設計

6.1概述

6.1.1器件級仿真

6.1.2加工及裝配過程仿真

6.1.3系統級仿真

6.1.4相關技術展望

6.2硅各向異性腐蝕工藝模擬

6.2.1簡介

6.2.2硅各向異性腐蝕模型

6.2.3硅各向異性腐蝕模擬軟件

6.2.4硅在KOH中各向異性腐蝕的物理模型

6.2.5各向異性腐蝕表面粗糙度的“應力模型”

6.2.6各向異性腐蝕模擬算法

6.2.7各向異性腐蝕工藝模擬軟件結構

參考文獻