微纳系统技术与应用

本书是作者多年科研成果的总结以及对本领域研究心得体会的凝练，并非是一本教材性质的书籍，而是一本综合而成的具有新理论、新发展、新技术的微纳科学参考用书。除了对微纳系统技术的基础理论和方法的讲述之外，还深入探讨了这一领域内一些热点研究方向的近期新科研成果，例如MEMS空间光调制器（MOEMS）、SPR纳米金属离子传感器、光子塞透镜、气体传感器（BioMEMS&NEMS）等等，许多研究和成果都是原创性的，并获得了一定积极评价的。期望这样的探讨能够有助于读者了解微米纳米科技的发展前沿。同时，为了有针对性地解决本领域的研究中的一些实际问题，本书按照基本概念、设计、加工、测试这一完整流程采用简洁的语言系统阐述了研发的方法和关键技术节点，特别是作者将来自各个环节的科研工作实践经验通过实例进行了清楚的示范，这使读者对微纳科学的深入理解、掌握和运用是有促进作用的。

前言
第1章 微纳系统技术概述
1.1 引言
1.1.1 微纳系统的概念
1.1.2 尺度效应
1.1.3 微纳系统的研究领域
1.2 研究现状
1.3 发展前景
1.4 本章小结
参考文献
第2章 微光学
2.1 光学基础知识
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 微光学基本理论
2.2.1 标量衍射理论
2.2.2 矢量衍射理论
2.3 微光学典型器件
2.3.1 衍射光学器件
2.3.2 亚波长光学元件
2.3.3 微光学波导器件――纳米光纤
2.3.4 自由空间微光学器件
2.4 本章小结
参考文献
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传感器
3.2.1 物理传感器
3.2.2 化学传感器
3.2.3 生物传感器
3.3 MEMS执行器
3.3.1 静电执行器
3.3.2 压电执行器
3.3.3 电磁执行器
3.3.4 电热执行器
3.4 MEMS应用
3.4.1 MEMS开关
3.4.2 MEMS滤波器
3.4.3 微陀螺仪
3.5 本章小结
参考文献
第4章 MOEMS
4.1 MOEMS概述
4.1.1 研究领域
4.1.2 研究进展
4.2 光通信器件
4.2.1 光源器件
4.2.2 光开关
4.2.3 VOA
4.3 MOEMS显示器件
4.3.1 DMD
4.3.2 光栅光阀
4.4 变形镜
4.4.1 变形镜概述
4.4.2 微机械薄膜变形镜
4.4.3 表面微机械分立和连续镜面变形镜
4.5 本章小结
参考文献
第5章 微细加工技术
5.1 微细加工技术基础
5.1.1 光刻
5.1.2 沉积
5.1.3 刻蚀
5.2 表面微加工技术
5.2.1 概述
5.2.2 表面工艺中的主要问题及其解决办法
5.2.3 实例解析
5.3 其他微加工技术
5.3.1 掺杂技术
5.3.2 LIGA技术
5.3.3 纳米加工技术
5.3.4 封装技术
5.4 本章小结
参考文献
第6章 NEMS概述
6.1 概述
6.1.1 NEMS的特点
6.1.2 NEMS的制造技术
6.1.3 NEMS的检测与表征
6.2 NEMS器件
6.2.1 谐振器
6.2.2 悬臂梁生化传感器
6.3 NEMS在微流体中的应用
6.3.1 微流体特性
6.3.2 微驱动
6.3.3 微通道
6.3.4 微泵
6.3.5 微阀
6.4 芯片实验室
6.4.1 加工
6.4.2 常用的检测技术
6.4.3 生化单分子检测
6.5 纳米传感器
6.5.1 LSPR传感器
6.5.2 光纤消逝场生化传感器
6.5.3 平板波导生化传感器
6.6 NEMS展望
6.7 本章小结
参考文献
第7章 MEMS实例分析
7.1 设计目标
7.2 结构设计
7.2.1 工作原理
7.2.2 建立模型
7.3 工艺设计
7.4 参数优化
7.4.1 物理模型分析
7.4.2 工程力学分析
7.4.3 计算机辅助工程分析
7.4.4 参数优化实例
7.5 器件加工
7.5.1 版图绘制
7.5.2 加工过程
7.5.3 其他标准工艺
7.6 样品测试
7.6.1 MEMS测试概述
7.6.2 样品测试实例
7.7 封装与系统集成
7.7.1 MEMS封装概述
7.7.2 Sandia国家实验室变形镜的封装与集成
7.8 本章小结
参考文献