納機電系統

本書介紹了MEMS（微機電系統）向NEMS（納機電系統）的演變、NEMS的相關理論和技術以及相關的前沿研究。書中內容主要討論了NEMS的機電特性、尺度效應帶給NEMS的有趣性能以及製造工藝，為該領域未來的研究提供了清晰的敍述。 ^[1] 

譯者曹崢，2012年起，捷邁（Zimmer Inc.）生物製劑研發部，研究科學家-2010年至2011年，安捷倫（Agilent Technologies）研發中心，實習研究科學家-2008年至2010年，田納西大學（University of Tennessee）材料科學與工程學院，助理研究員-2006年至2007年，天津三星電機有限公司（Samsung Electro-Mechanics），研發工程師

譯者序

原書前言

物理常數

物理量

第1章從MEMS到NEMS 1

1.1微納機電系統：概述1

1.2小結7

第2章納米尺度上的轉導與噪聲的概念9

2.1機械傳遞函數9

2.2轉導原理14

2.2.1納米結構的驅動15

2.2.2檢測21

2.3自激振盪與噪聲34

2.4小結39

第3章NEMS與其讀出電路的

單片集成41

3.1簡介41

3.1.1為什麼要將NEMS與其讀出電路進行集成41

3.1.2 MEMS-CMOS與NEMS-CMOS之間的區別42

3.2單片集成的優勢與主要途徑43

3.2.1集成方案及其電氣性能的比較43

3.2.2閉環NEMS-CMOS振盪器：構建基於NEMS的頻率傳感器的必不可少的組成模塊46

3.2.3從製造技術的角度概述主要成就47

3.3從轉導的角度對一些顯著成就的分析51

3.3.1電容式NEMS-CMOS的案例51

3.3.2壓阻式NEMS-CMOS的案例55

3.3.3替代途徑58

3.4小結與未來展望59

第4章NEMS與尺度效應60

4.1簡介60

4.1.1固有損耗64

4.1.2外部損耗65

4.2納米結構中的近場效應：卡西米爾力69

4.2.1卡西米爾力的直觀解釋69

4.2.2問題70

4.2.3兩個硅板之間卡西米爾力的嚴格計算72

4.2.4納米加速度計內卡西米爾力的影響76

4.2.5本節小結79

4.3“固有”尺度效應的示例：電傳導定律80

4.3.1電阻率80

4.3.2壓阻效應85

4.4光機納米振盪器和量子光機93

4.5小結101

第5章結論與應用前景：從基礎物理到應用物理102

附錄114

附錄A針對納米線的“自下而上”和“自上而下”製造工藝114

A.1“自下而上”製造114

A.2“自上而下”製造116

附錄B卡西米爾力詳述117

參考文獻119