本书是一部深入论述微机电系统（MEMS）技术发展前沿与应用的专著，共分为12章。前3章从MEMS的基础概念、基本方法破题，围绕MEMS的制造、集成、测试技术加以展开，从硅/非硅微加工到封装、集成与测试技术，并从军事航天的应用领域对MEMS制造与集成技术进行了分析及讨论；第4章至第10章详细介绍了惯性MEMS技术、射频MEMS技术、微能源MEMS技术、生物MEMS技术、可穿戴/植入MEMS技术、空间M
EMS技术以及极端环境应用的MEMS技术；第11章和第12章分别讨论了MEMS技术的新原理新效应，以及MEMS技术的产业化发展现状。本书内容新颖，文献丰富，数据充实，适合与微米纳米技术相关的MEMS、纳米技术、微电子、光电子、传感与测控等领域科技人员与管理者，以及高等院校相关学科的科研人员、研究生、高年级本科生等阅读。
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《微米纳米技术丛书·MEMS与微系统系列》编写委员会0
序0
前言0
第1章 绪论11.1 MEMS的概念1
1.2 MEMS的历史2
1.3 MEMS的特点4
1.4 MEMS与IC的区别5
1.5 MEMS的现状及应用领域6
参考文献8
第2章 MEMS制造与集成技术102.1 绪论10
2.2 MEMS制造技术发展112.2.1 硅微加工技术概述11
2.2.2 非硅微加工技术概述19
2.2.3 其他加工制造技术29
2.2.4 材料制备技术31
2.2.5 MEMS器件封装技术34
2.3 MEMS制造技术应用实例392.3.1 MEMS制造技术应用实例39
2.4 集成技术发展522.4.1 集成技术发展52
2.4.2 微纳器件的三维集成55
2.4.3 微纳器件的系统集成61
2.5 MEMS集成技术应用实例642.5.1 军事应用64
2.5.2 航天应用65
2.5.3 生物应用65
2.5.4 产业进展66
2.6 MEMS制造与集成技术展望67
2.7 本章小结68
参考文献69
第3章 MEMS测试技术753.1 绪论75
3.2 测试技术发展历程753.2.1 测试技术历史回顾75
3.2.2 测试技术的国内外发展现状76
3.3 测试技术发展关键技术86
3.4 测试技术应用实例873.4.1 MEMS继电器测试87
3.4.2 MEMS扫描微镜测试88
3.5 本章小结89
参考文献89
第4章 惯性MEMS技术924.1 绪论92
4.2 MEMS加速度计924.2.1 单轴电容检测式MEMS加速度计93
4.2.2 三轴电容检测式MEMS加速度计99
4.2.3 其他检测方式的MEMS加速度计102
4.3 MEMS陀螺1084.3.1 振动式MEMS陀螺108
4.3.2 转子式微陀螺113
4.3.3 微光机电陀螺113
4.4 微惯性测量单元1134.4.1 微组装惯性测量单元114
4.4.2 单片集成惯性测量单元115
4.5 惯性器件发展趋势115
4.6 本章小结116
参考文献116
第5章 RF MEMS技术1205.1 绪论120
5.2 技术发展1225.2.1 RF MEMS开关的研究122
5.2.2 RF MEMS移相器的研究134
5.3 应用实例138
5.4 产业进展140
5.5 关键技术及展望141
5.6 本章小结141
参考文献142
第6章 微能源MEMS技术1456.1 绪论145
6.2 国内外发展研究进展1456.2.1 能源技术发展历程146
6.2.2 能量转换技术148
6.2.3 能量存储技术163
6.2.4 能量管理技术176
6.3 应用实例1776.3.1 航天领域177
6.3.2 无线传感领域177
6.3.3 军事领域177
6.4 产业进展178
6.5 本章小结179
参考文献179
第7章 Bio-MEMS技术1847.1 绪论184
7.2 国内外研究进展1847.2.1 历史回顾184
7.2.2 Bio-MEMS应用分类185
7.3 技术发展1867.3.1 Bio-MEMS与生物微传感器186
7.3.2 Bio-MEMS的生化分析与检测189
7.3.3 Bio-MEMS与组织工程194
7.3.4 Bio-MEMS与医疗植入体199
7.4 应用实例2037.4.1 战场救护与灾难急救生化微系统203
7.4.2 载人航天与空间生化微系统204
7.5 产业进展205
7.6 本章小结205
参考文献206
第8章 可穿戴/植入MEMS技术2108.1 绪论210
8.2 技术发展2118.2.1 医疗健康211
8.2.2 运动信息检测223
8.2.3 人体能量收集228
8.3 应用实例2308.3.1 智能手表230
8.3.2 智能眼镜231
8.3.3 智能衣物232
8.4 产业进展233
8.5 本章小结233
参考文献234
第9章 空间MEMS技术2389.1 空间MEMS技术简介238
9.2 空间MEMS技术发展2389.2.1 惯性导航系统239
9.2.2 姿态测量与控制253
9.2.3 微推进系统255
9.2.4 热量控制系统258
9.2.5 MEMS微扫描镜260
9.2.6 MEMS原子钟263
9.2.7 国内自主研制开发的空间MEMS器件266
9.3 应用实例2679.3.1 MEMS陀螺267
9.3.2 MEMS加速度计268
9.3.3 MIMU268
9.3.4 MOMES269
9.3.5 MEMS原子钟270
9.4 产业进展270
9.5 本章小结273
参考文献273
第10章 极端环境MEMS技术27810.1 绪论27810.1.1 应用背景——用于高温环境下的MEMS278
10.1.2 国内外发展概述279
10.2 技术发展27910.2.1 与高温MEMS器件相关的材料问题279
10.2.2 SiC的相关工艺发展282
10.2.3 新材料287
10.3 应用实例28810.3.1 压力传感器288
10.3.2 其他类型传感器和执行器293
10.4 产业进展296
10.5 本章小结296
参考文献296
第11章 MEMS的新原理和新效应30011.1 绪论300
11.2 MEMS中的纳米效应30011.2.1 一维硅纳米材料300
11.2.2 石墨烯纳米材料302
11.3 MEMS中的量子效应307
11.4 MEMS中的三维打印技术308
11.5 产业进展313
11.6 本章小结313
参考文献314
第12章 MEMS产业化31612.1 绪论316
12.2 MEMS器件31612.2.1 MEMS振荡器316
12.2.2 MEMS麦克风320
12.2.3 MEMS微镜头321
12.2.4 CMOS图像传感器321
12.2.5 MEMS压力传感器323
12.2.6 MEMS运动测量器件324
12.2.7 数字微镜元件DMD/数字光处理DLP326
12.2.8 其他MEMS器件326
12.3 MEMS商业产品32712.3.1 消费类电子327
12.3.2 汽车工业329
12.3.3 微能源器件331
12.3.4 其他应用334
12.4 其他相关产业33412.4.1 气体传感器334
12.4.2 生物MEMS335
12.4.3 指纹传感技术337
12.4.4 微流控技术337
12.5 产业进展33912.5.1 总论339
12.5.2 MEMS厂商340
12.5.3 MEMS产业发展趋势342
12.5.4 MEMS国内企业布局344
12.5.5 MEMS下游应用场景344
12.6 本章小结345
参考文献345
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