微系统和纳米技术,是微米纳米技术的两个重要组成,既有区别又有联系,是一个新兴的多学科交叉的科技领域。本书由40多位国内外著名专家学者分章撰写,分为微系统和纳米科学技术基础、微系统技术、纳米技术、应用问题、发展和展望五个部分,共26章。全书统一规划,各章独立,由浅入深,图文并茂。收录众多在第一线耕耘的作者的科技成果和亲身体验是本书的重要特点,书中还邀请了美、德、英、日和我国的权威专家。谈他们数十年从事微系统研究的经验和对未来的展望,从科技发展的规律说明微米纳米科技发展的阶段性和成熟周期。
本书可作为相关领域本科生、研究生和教师的教学参考书,并可供相关的科技人员参考。
样章试读
目录
- 编者的话
第一篇 微系统和纳米技术基础
第1章 纳时代的信息电子学 李志坚 清华大学
概述
1.1 纳时代的CMOSFET
1.2 纳米MOSFET新结构新材料
1.3 新兴纳电子器件
1.4 量子信息处理
结束语
作者介绍
参考文献
第2章 微/纳流体力学 何志明 美国加州大学洛杉矶分校 戴聿昌 美国加州理工学院
概述
2.1 物理常数
2.2 基于水动力的流体系统
2.3 水动力场对生物体的直接操纵
2.4 电动力场
2.5 微流体生物分析过程
结束语
致谢
作者介绍
参考文献
第3章 微系统中的材料问题 蔡炳初 上海交通大学
概述
3.1 微系统中材料失效的主要机制
3.2 微系统中微结构材料机械性能测试方法
3.3 微系统中的结构材料
3.4 微摩擦学材料
结束语
作者介绍
参考文献
第4章 微机电系统的数值仿真方法 黄京芳 美国北卡罗来纳大学教堂山分校
概述
4.1 微机电系统的数学模型
4.2 数值方法简介
4.3 积分方程与快速算法
4.4 积分方程方法的进展与应用
结束语
作者介绍
参考文献
第5章 多学科交叉中的纳米力学 郑泉水 王立峰 徐志平 清华大学
概述
5.1 纳米力学模型
5.2 纳米管的力学
5.3 碳纳米管的力学应用
结束语
作者介绍
参考文献
第6章 纳米结构与单分子的电子输运性质 赵爱迪 侯建国 中国科学技术大学
概述
6.1 量子传导与电子隧穿
6.2 纳米结构电子输运系统
6.3 实验与进展
结束语
作者介绍
参考文献
第7章 纳米材料的结构分析和表征 周维列 美国新奥尔良大学 王中林 美国佐治亚理工学院
概述
7.1 X射线对纳米粒子的表征
7.2 扫描电子显微镜在观察纳米材料中的应用
7.3 纳米材料的透射电子显微学及能谱学研究
结束语
作者介绍
参考文献
第二篇 微系统
第8章 MEMS介绍 戴聿昌 美国加州理工学院
概述
8.1 什么是MEMS
8.2 MEMS技术
8.3 MEMS的简单历史
8.4 MEMS的未来
结束语
作者介绍
参考文献
第9章 微机电传感器 鲍敏杭 复旦大学
9.1 压阻压力传感器
9.2 压阻式加速度传感器
9.3 电容式压力传感器和加速度传感器
9.4 电容式麦克风
9.5 谐振式传感器
9.6 振动式微机械陀螺
9.7 集成的微机械加速度传感器——微机电系统
作者介绍
参考文献
第10章 微致动器 邹峻 美国得克萨斯A&M大学
概述
10.1 微型静电致动器
10.2 微型热致动器
10.3 微型电磁致动器
10.4 微型压电致动器
10.5 其他微型致动器
10.6 常用微型致动器的结构、工艺和性能比较
作者介绍
参考文献
第11章 MEMS设计 苏育全 中国台湾清华大学 林立伟 美国加州大学伯克利分校
概述
11.1 MEMS设计工具
11.2 基于体硅微加工的MEMS设计
11.3 基于表面微加工的MEMS设计
11.4 未来趋势与总结
作者介绍
参考文献
第12章 微型机电系统的加工制造工艺和技术 王万军 连崑 美国路易斯安娜州立大学
12.1 微加工技术和分类
12.2 光刻技术的简介
12.3 硅表面加工技术
12.4 湿法刻蚀技术
12.5 干法刻蚀技术
12.6 SU-8的紫外光刻技术及其应用
12.7 LIGA制造技术
作者介绍
参考文献
第13章 光MEMS和纳米光子 吴明强 美国加州大学伯克利分校 蔡睿哲 中国台湾大学 Wibool Piyawatta-nametha美国斯坦福大学 Pamela R.Patterson美国Malibu,LLC,HRL实验室
概述
13.1 致动机制
13.2 应用
结束语
作者介绍
参考文献
第14章 MEMS封装介绍 乔木 加拿大不列颠哥伦 比亚大学 郑裕庭 中国台湾交通大学 林立伟美国加州大学伯克利分校
概述
14.1 MEMS封装的基本原理
14.2 目前的MEMS封装方法
14.3 用于MEMS封装的键合工艺
14.4 密封/真空封装和应用
14.5 封装可靠性和加速测试
14.6 将来的趋势和总结
作者介绍
参考文献
第三篇 纳米技术
第15章 纳米管、纳米线和纳米带 王中林 王旭东 美国佐治亚理工学院 高瑞平 国家自然科学基金委员会
概述
15.1 一维纳米材料的合成工艺
15.2 纳米管结构
15.3 纳米线结构
15.4 纳米带结构
15.5 一维纳米材料的应用前景
结束语
致谢
作者介绍
参考文献
第16章 半导体纳米晶体——量子点、量子线、量子棒 彭作岩 美国Evident Technology公司
16.1 半导体纳米晶体简介
16.2 半导体纳米晶体粒子的电子结构
16.3 半导体纳米晶体粒子的合成及表征
16.4 半导体纳米晶体的形状及结构控制
16.5 半导体纳米晶体的核唱壳(core-shell)结构
16.6 半导体纳米晶体在生物检测上的应用
作者介绍
参考文献
第17章 STM和AFM在纳米加工和制造中的应用 张益 胡钧 中国科学院上海应用物理研究所 肖旭东 香港科技大学
概述
17.1 对单个原子和分子的操纵和加工
17.2 表面的纳米刻蚀和加工
17.3 基于纳米电化学反应的表面加工
17.4 利用场蒸发现象制作金属纳米结构
17.5 纳米蘸笔技术
17.6 纳米嫁接技术
17.7 SPM在纳米加工和制造中的前景
作者介绍
参考文献
第18章 纳米尺度制造 曾安培 美国亚利桑那州立大学 Andrea Notargiacomo 意大利罗马第三大学
概述
18.1 电子束光刻技术
18.2 离子束光刻技术
18.3 扫描探针显微镜光刻
18.4 自组装
结束语
致谢
作者介绍
参考文献
第19章 基于微机电系统制造工艺的集成纳米技术 李昕欣 王跃林 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
概述
19.1 从MEMS技术发展到NEMS技术的趋势
19.2 集成纳米机械制造技术
19.3 纳机电尺度效应
19.4 典型集成纳机电器件
19.5 NEMS 技术的发展展望
作者介绍
参考文献
第四篇 微系统和纳米技术应用
第20章 微机电系统的应用 葛文勋 厦门大学
20.1 微机电系统(MEMS)的简史和前瞻
20.2 MEMS的应用
20.3 一个即将来临的重要应用——生物医药方面的应用
20.4 植入式微机电系统在物理、医学、药物上的应用
作者介绍
参考文献
第21章 微机电传感系统 周兆英 朱荣 熊沈蜀 清华大学
概述
21.1 三维空间的坐标变换和姿态测量
21.2 多传感器系统的姿态角估计算法
21.3 传感系统的正交装配误差补偿技术
21.4 微机电传感应用系统
结束语
作者介绍
参考文献
第22章 集成CMOS检测电路的表面微机械加速度计 云维杰 美国Telegent Systems公司
概述
22.1 介绍
22.2 背景——文献
22.3 实验设计:加速度计设计
22.4 制作技术
22.5 实验结果
22.6 结论及下一步研究
作者介绍
参考文献
第23章 汽车中的MEMS 张世加 美国德尔福研究室
概述
23.1 MEMS技术的本质
23.2 汽车MEMS
结束语
致谢
作者介绍
参考文献
第24章 生物芯片 程京 清华大学
概述
24.1 基础知识、工具和原理
24.2 生物芯片的应用实例
24.3 生物芯片的未来展望
作者介绍
参考文献
第25章 纳米技术在生物和医学中的应用 高虓虎 美国华盛顿大学 聂书明 美国佐治亚理工学院
概述
25.1 量子点
25.2 生物和医学中的应用
结束语
致谢
作者介绍
参考文献
第五篇 发展和展望
第26章 发展和展望
26.1 微系统技术、微机电系统和纳机电系统 Richard S.Muller 美国加州大学伯克利分校
作者介绍
26.2 对MEMS过去现在和未来的一些思考 Wolfgang Menz 德国弗莱堡大学
作者介绍
26.3 MEMS的历史、经历与展望 Masayoshi Esashi 日本东北大学
作者介绍
参考文献
26.4 学无止境:正在出现的微纳技术——过去的经历以及未来的预测 Geoff Beardmore 英国Myriad技术公司
作者介绍
26.5 微流体的未来:低成本技术和微流体平台 Roland Zengerle Jens Ducrée德国弗莱堡大学
作者介绍
参考文献
26.6 从纳米技术到纳米制造,再到纳米工业 王中林 美国佐治亚理工学院
作者介绍