微納系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)闡述了微納結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的知識(shí)，主要包括微納系統(tǒng)的基本概念、所用材料、加工方法、在多學(xué)科交叉領(lǐng)域的具體應(yīng)用等。另外，本書還詳細(xì)探討了微納系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)一些熱點(diǎn)研究方向的最新成果，包括MEMS空間光調(diào)制器、MEMS開關(guān)、光纖傳感器、氣體傳感器等，并按照設(shè)計(jì)、加工、測(cè)試、封裝這一完整流程闡述了研發(fā)的方法和技巧，通過(guò)實(shí)例對(duì)各個(gè)研發(fā)環(huán)節(jié)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)明介紹，這都有助于讀者在實(shí)際工作中的參考。
　　本書可供微機(jī)械、光學(xué)工程、自動(dòng)控制、先進(jìn)制造等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)、科研和工程技術(shù)人員閱讀參考，也可作為相應(yīng)領(lǐng)域高年級(jí)本科生和研究生教材。

作者簡(jiǎn)介

姚軍博士，研究員，博士生導(dǎo)師。1992年9月進(jìn)入四川大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，2001年7月獲得信息光學(xué)專業(yè)理學(xué)博士學(xué)位。2001年9月至2007年5月，先后在英國(guó)Strathclyde
University、Durham University和University College
London工作，研究方向分別為MEMS、微光學(xué)器件設(shè)計(jì)及檢測(cè)和自適應(yīng)光學(xué)。2007年6月入選中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”，進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所微細(xì)加工光學(xué)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作，主要研究方向?yàn)镸EMS和自適應(yīng)光學(xué)。2010年入選四川省首批“百人計(jì)劃”。近年發(fā)表論文60余篇，其中，40余篇被SCI和EI檢索，申請(qǐng)發(fā)明專利20余項(xiàng)。
汪為民
碩士，助理研究員。2006年7月畢業(yè)于南開大學(xué)物理學(xué)院物理學(xué)基地班，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，2009年7月畢業(yè)于清華大學(xué)物理系物理學(xué)專業(yè)，獲理學(xué)碩士學(xué)位，同年進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所微細(xì)加工光學(xué)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作至今，主要從事MEMS設(shè)計(jì)與檢測(cè)方面的研究工作。

書籍目錄

前言
第1章 微納系統(tǒng)技術(shù)概述
  1.1 引言
    1.1.1 微納系統(tǒng)的概念
    1.1.2 尺度效應(yīng)
    1.1.3 微納系統(tǒng)的研究領(lǐng)域
  1.2 研究現(xiàn)狀
  1.3 發(fā)展前景
  1.4 本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第2章 微光學(xué)
  2.1 光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
    2.1.1 反射和折射定律
    2.1.2 光的干涉
    2.1.3 光的衍射
  2.2 微光學(xué)基本理論
    2.2.1 標(biāo)量衍射理論
    2.2.2 矢量衍射理論
  2.3 微光學(xué)典型器件
    2.3.1 衍射光學(xué)器件
    2.3.2 亞波長(zhǎng)光學(xué)元件
    2.3.3 微光學(xué)波導(dǎo)器件——納米光纖
    2.3.4 自由空間微光學(xué)器件
  2.4 本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第3章 MEMS概述
  3.1 MEMS材料
    3.1.1 基片材料
    3.1.2 薄膜材料
  3.2 MEMS傳感器
    3.2.1 物理傳感器
    3.2.2 化學(xué)傳感器
    3.2.3 生物傳感器
  3.3 MEMS執(zhí)行器
    3.3.1 靜電執(zhí)行器
    3.3.2 壓電執(zhí)行器
    3.3.3 電磁執(zhí)行器
    3.3.4 電熱執(zhí)行器
  3.4 MEMS應(yīng)用
    3.4.1 MEMS開關(guān)
    3.4.2 MEMS濾波器
    3.4.3 微陀螺儀
  3.5 本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第4章 MOEMS
  4.1 MOEMS概述
    4.1.1 研究領(lǐng)域
    4.1.2 研究進(jìn)展
  4.2 光通信器件
    4.2.1 光源器件
    4.2.2 光開關(guān)
    4.2.3 VOA
  4.3 MOEMS顯示器件
    4.3.1 DMD
    4.3.2 光柵光閥
  4.4 變形鏡
    4.4.1 變形鏡概述
    4.4.2 微機(jī)械薄膜變形鏡
    4.4.3 表面微機(jī)械分立和連續(xù)鏡面變形鏡
  4.5 本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第5章 微細(xì)加工技術(shù)
  5.1 微細(xì)加工技術(shù)基礎(chǔ)
    5.1.1 光刻
    5.1.2 沉積
    5.1.3 刻蝕
  5.2 表面微加工技術(shù)
    5.2.1 概述
    5.2.2 表面工藝中的主要問題及其解決辦法
    5.2.3 實(shí)例解析
  5.3 其他微加工技術(shù)
    5.3.1 摻雜技術(shù)
    5.3.2 LIGA技術(shù)
    5.3.3 納米加工技術(shù)
    5.3.4 封裝技術(shù)
  5.4 本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第6章 NEMS概述
  6.1 概述
    6.1.1 NEMS的特點(diǎn)
    6.1.2 NEMS的制造技術(shù)
    6.1.3 NEMS的檢測(cè)與表征
  6.2 NEMS器件
    6.2.1 諧振器
    6.2.2 懸臂梁生化傳感器
  6.3 NEMS在微流體中的應(yīng)用
    6.3.1 微流體特性
    6.3.2 微驅(qū)動(dòng)
    6.3.3 微通道
    6.3.4 微泵
    6.3.5 微閥
  6.4 芯片實(shí)驗(yàn)室
    6.4.1 加工
    6.4.2 常用的檢測(cè)技術(shù)
    6.4.3 生化單分子檢測(cè)
  6.5 納米傳感器
    6.5.1 LSPR傳感器
    6.5.2 光纖消逝場(chǎng)生化傳感器
    6.5.3 平板波導(dǎo)生化傳感器
  6.6 NEMS展望
  6.7 本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第7章 MEMS實(shí)例分析
  7.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
  7.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    7.2.1 工作原理
    7.2.2 建立模型
    7.3 工藝設(shè)計(jì)
  7.4 參數(shù)優(yōu)化
    7.4.1 物理模型分析
    7.4.2 工程力學(xué)分析
    7.4.3 計(jì)算機(jī)輔助工程分析
    7.4.4 參數(shù)優(yōu)化實(shí)例
  7.5 器件加工
    7.5.1 版圖繪制
    7.5.2 加工過(guò)程
    7.5.3 其他標(biāo)準(zhǔn)工藝
  7.6 樣品測(cè)試
    7.6.1 MEMS測(cè)試概述
    7.6.2 樣品測(cè)試實(shí)例
  7.7 封裝與系統(tǒng)集成
    7.7.1 MEMS封裝概述
    7.7.2 Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室變形鏡的封裝與集成
  7.8 本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　微納結(jié)構(gòu)由于其尺度原因，經(jīng)典物理中的某些理論、定律和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)、光學(xué)顯微檢測(cè)手段已不再適用。因此，現(xiàn)代科技有針對(duì)性地發(fā)展了一套系統(tǒng)有效的研究方法來(lái)處理這一問題。姚軍等的《微納系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用》即以此為基礎(chǔ)，闡述了微納結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的原理、發(fā)展與應(yīng)用。 全書共7章，第1章介紹了微納系統(tǒng)技術(shù)的概念、研究領(lǐng)域、發(fā)展現(xiàn)狀和前景；第2章闡述了微光學(xué)的基本理論和典型器件；第3章介紹了微機(jī)電系統(tǒng)的材料、傳感器、執(zhí)行器及幾個(gè)典型應(yīng)用；第4章介紹了微機(jī)電系統(tǒng)在微光學(xué)中的典型應(yīng)用——微光機(jī)電系統(tǒng)；第5章概括了一些常見的微納系統(tǒng)技術(shù)的微細(xì)加工技術(shù)；第6章介紹了納機(jī)電系統(tǒng)；第7章通過(guò)實(shí)例對(duì)微納系統(tǒng)技術(shù)的整個(gè)研發(fā)過(guò)程進(jìn)行了分析。

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