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微机电技术

  • 作 者:田文超 娄利飞
  • 书代号:362700
  • I S B N:978-7-5606-3335-0
  • 出版日期:2014-08
  • 印刷日期:2014-08
  • 业务分类:专著;
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本书系统地介绍了微机电技术基本内容、分析方法和主要应用,包括微机电系统概述、材料、工艺、典型器件、应用RF MEMS及重构天线MEMS力学问题等。书中包含大量图、表,研究成果及相关结论,内容丰富。

本书可供高年级本科生和研究生使用,也可以作相关工程技术人员及科技管理人员的参考书。

微机电系统(MicroElectroMechanical Systems,MEMS),是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。其涉及多学科交叉,包括材料、机械、电子、微电子、生物学、医学、信息等工程技术学科和物理学(特别是力学和光学)、化学等基础学科 具有能够在狭小空间内进行作业而又不扰乱工作环境的特点,有着广泛的应用前景。 MEMS在航空航天、精密机械、生物医学、汽车工业、家用电器、环境保护、通信、军事、物联网等领域有着广泛的应用潜力,成为广大科技工作者研究的热点。

本书比较全面地介绍了MEMS的基本概念、研究现状、常用材料、主要工艺、典型器件、工作原理、分析方法、应用领域、RF MEMS及重构天线、相关力学等。书中有少部分内容是作者在德国FREIBURG大学IMTEK研究所工作期间所收集的研究成果,

由于篇幅所限,有关推导过程和实验过程均作了省略。编写本书的目的是为高年级本科生和研究生提供有关MEMS技术的基本知识,同时也为广大工程技术人员从事MEMS研究提供帮助。全书由七章组成,各章的主要内容如下:

第1章介绍MEMS的基本概念、研究范围、研究现状、主要特点和面临的挑战。

第2章介绍MEMS的常用材料 首先介绍硅及其化合物,其次介绍陶瓷、形状记忆合金、聚合物、凝胶、电流变体,最后介绍石墨烯、碳纳米管、金刚石、硅烯等新兴材料。

第3章介绍MEMS的常见工艺方法,主要包括传统超精密和特种微细加工技术、硅微机械技工技术、键合技术和LIGA 技术等。

第4章介绍MEMS典型器件工作原理,涉及微传感器与微执行器、微加速度计、微陀螺仪、MEMS微谐振器、DMD数字微镜等。

第5章详细介绍MEMS的应用,包括MEMS在汽车工业、军事领域、医学领域、光通信领域、航空航天、手机、家用电器、生物芯片和物联网等领域中的最新应用。

第6章介绍RF MEMS及重构天线,包括RF MEMS、MEMS移相器、MEMS滤波器、RF开关、重构天线、频率重构天线、方向图重构天线、极化可重构微带天线等。

第7章介绍涉及MEMS微尺度效应的有关力学知识,包括梁和膜的变形、考虑边缘效应和包角效应等微尺度效应的静电力、范德瓦耳斯力、MEMS阻尼和Casimir力等。

全书第1、4、5、6、7章由田文超教授撰写,第2、3章由娄利飞副教授撰写,田文超教授负责全书的审阅。

本书在编写过程中,得到了贾建援教授和杨银堂教授的指导和帮助,在此对两位教授在百忙之中给予的支持和帮助表示衷心的感谢 感谢FREIBURG大学IMTEK研究所的 U.Wallrabe 教授 感谢在本书图片处理、校对等工作中给予帮助的林科禄硕士 感谢西安电子科技大学出版社。

由于作者水平有限,加上MEMS技术的不断发展,MEMS在理论上和工艺上等仍欠成熟,并且新的应用领域不断涌现,因此书中不足之处在所难免,恳请广大读者不吝指正。

编 者

2014年3月

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