第1章微机电系统的组成和应用1
1.1引言1
1.2微机电系统的特征2
1.3微机电系统的材料和制造技术3
1.4微机电系统的测量技术4
1.5微机电系统的应用5
1.5.1在航空航天方面的应用6
1.5.2在生物医学方面的应用8
1.5.3在微流量系统方面的应用10
1.5.4在扫描探针显微术方面的应用11
1.5.5在信息科学方面的应用12
1.5.6在微光学方面的应用12
1.6结语15
思 考 题15
第2章微机电系统材料16
2.1概述16
2.2硅及其化合物材料17
2.2.1单晶硅17
2.2.2多晶硅19
2.2.3硅蓝宝石23
2.2.4碳化硅24
2.2.5氧化硅和氮化硅25
2.3化合物半导体材料25
2.4光导纤维26
2.5熔凝石英27
2.6金刚石材料27
2.7压电材料28
2.7.1压电效应（电致伸缩效应）28
2.7.2压电石英晶体28
2.7.3压电陶瓷30
2.7.4聚偏二氟乙烯薄膜31
2.7.5ZnO压电薄膜33
2.7.6压电自感知驱动器34
2.8磁致伸缩材料35
2.9形状记忆合金36
2.10膨胀合金37
2.10.1铁镍低膨胀系数合金（4J36）37
2.10.2铁、镍、钴玻璃封接合金（4J29）37
2.10.3铁、镍、钴瓷封合金（4J33）37
2.11几种通用金属材料38
2.12超导材料38
2.13纳米相材料39
思 考 题40
第3章微机械制造技术41
3.1概述41
3.2硅微机械制造技术41
3.2.1表面微加工技术42
3.2.2体型微加工技术53
3.3LIGA技术和SLIGA技术65
3.3.1LIGA技术65
3.3.2SLIGA技术66
3.4固相键合技术67
3.4.1技术要求67
3.4.2键合方法71
3.5特种加工技术77
3.5.1激光加工技术77
3.5.2电子束加工技术78
3.6纳米结构（器件）制造工艺方法简述78
3.6.1引言78
3.6.2纳米结构新工艺技术探讨78
思 考 题80
第4章微机械执行器81
4.1概述81
4.2微电机81
4.2.1静电力驱动变电容式微电机81
4.2.2静电驱动谐波式微电机86
4.2.3电悬浮微电机87
4.3微泵和微阀91
4.3.1微流量控制系统91
4.3.2微型泵91
4.4梳状微谐振器107
4.4.1梳状微谐振器的结构和工作原理107
4.4.2谐振梳弹性系统的固有频率109
思 考 题111
第5章微机械硅电容式传感器114
5.1概述114
5.2集成式硅电容压力传感器115
5.2.1原理结构115
5.2.2方膜片的小挠度近似计算116
5.2.3检测电路117
5.2.4硅电容式集成压力传感器的接口电路118
5.3力平衡式硅电容加速度传感器124
5.3.1摆式结构脉宽调制静电力平衡式加速度传感器124
5.3.2梳齿结构静电力平衡式加速度传感器126
5.4电子隧道效应加速度传感器128
5.4.1电子隧道效应128
5.4.2力平衡式隧道加速度传感器129
思 考 题136
第6章微机械硅谐振式传感器138
6.1概述138
6.2硅谐振式传感器的物理机制139
6.2.1测量原理139
6.2.2品质因数140
6.2.3谐振梁的微分方程144
6.3激励和检测机制146
6.3.1静电激励与电容检测146
6.3.2电热激励与压敏电阻检测148
6.3.3光热激励与光纤检测149
6.3.4电磁激励与检测149
6.3.5压电激励与检测149
6.4硅谐振式传感器151
6.4.1硅谐振梁式压力传感器151
6.4.2硅谐振式加速度传感器158
6.4.3硅谐振式角速率传感器162
6.4.4谐振式碳纳米管质量传感器171
思 考 题174
第7章微机械弱信号检测与处理175
7.1概述175
7.2微弱信号检测技术176
7.2.1滤波技术176
7.2.2开关电容技术180
7.2.3频域信号的相关检测技术181
7.2.4锁相环理论185
7.2.5时域信号的取样平均技术193
7.2.6抗干扰的技术措施194
思 考 题195
参考文献196
鄂公网安备 42010302001612号 