《微感測系統與套用》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是劉會聰、馮躍、孫立寧。
基本介紹
- 書名：微感測系統與套用
- 作者：劉會聰，馮躍，孫立寧
- ISBN：9787122343789
- 類別：圖書>工業技術>一般工業技術
- 定價：¥78.00
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2019年10月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 叢書名：“中國製造2025”出版工程
編輯推薦,內容簡介,作者簡介,目錄,
編輯推薦
《微感測系統與套用》是“十三五”國家重點出版物出版規劃項目之一的“中國製造2025”出版工程 叢書中的一個分冊，獲得國家出版基金資助。本書作者結合多年科研工作積累，對於矽基微感測系統、柔性微感測系統以及非矽基微感測系統等的設計和構建。 本書適宜從事微機械和感測器領域工作的技術人員參考。
內容簡介
本書詳細介紹了矽基微感測系統和非矽基微感測系統的設計、性能、製備、特徵、表征以及測試和套用, 並對微感測系統相關的微納加工技術做了簡要介紹。本書適宜從事感測系統設計以及機械、材料等相關專業人士參考。
作者簡介
劉會聰，蘇州大學，教授，2013年獲新加坡國立大學博士學位。2013年8月至今任蘇州大學機電工程學院副教授，教授。主要從事微能源、自供電無線感測器件和柔性感測器件等相關研究工作。目前已合作撰寫英文專著1篇，發表SCI期刊文章18篇，國際會議文章28篇（EI檢索11篇），國際會議邀請演講4篇。2012年在日本舉行的國際電子材料會議（IUMRS-ICEM）上獲得“青年科學家銀獎”，2014年獲得江蘇省創新創業人才“博士計畫（境外世界名校類）”獎勵和蘇州市高層次緊缺人才資助計畫。
目錄
第1 章 微感測系統概述 / 1
1.1 微系統概述 / 2
1.1.1 微系統的概念 / 2
1.1.2 微系統的基本特點 / 3
1.2 微感測系統的概念 / 5
1.2.1 微感測器 / 5
1.2.2 集成微感測器 / 6
1.2.3 微感測器系統 / 7
1.2.4 微感測系統的主要特點 / 8
1.3 微感測系統的基本特性 / 10
1.3.1 微感測器的靜態特性 / 10
1.3.2 微感測器的動態特性 / 14
1.3.3 微感測器的分類 / 15
1.4 微感測系統的常用材料 / 17
1.4.1 單晶矽與多晶矽 / 17
1.4.2 氧化矽和氮化矽 / 19
1.4.3 半導體敏感材料 / 19
1.4.4 陶瓷敏感材料 / 20
1.4.5 高分子敏感材料 / 23
1.4.6 機敏材料 / 25
1.4.7 納米材料 / 26
1.5 微感測系統的產業現狀與發展趨勢 / 27
1.5.1 產業現狀 / 27
1.5.2 發展趨勢 / 29
參考文獻 / 32
第2 章 微系統製造技術 / 33
2.1 微製造概述 / 34
2.2 矽基MEMS 加工技術 / 37
2.2.1 體微機械加工技術 / 38
2.2.2 表面微機械加工技術 / 41
2.2.3 小結 / 44
2.3 聚合物MEMS 加工技術 / 45
2.3.1 SU-8 / 46
2.3.2 聚醯亞胺（PI） / 49
2.3.3 Parylene C / 51
2.4 特種微加工技術 / 55
2.4.1 電火花微加工技術 / 55
2.4.2 雷射束微加工技術 / 57
2.4.3 電化學微加工技術 / 60
2.5 封裝與集成技術 / 63
2.5.1 引線鍵合技術 / 65
2.5.2 倒裝晶片技術 / 66
2.5.3 多晶片封裝技術 / 67
2.5.4 3D 封裝技術 / 68
參考文獻 / 68
第3 章 矽基微感測技術與套用 / 71
3.1 矽基壓阻式感測器 / 72
3.1.1 矽基壓阻式感測器原理 / 72
3.1.2 典型的矽基壓阻式感測器 / 72
3.2 矽基電容式感測器 / 78
3.2.1 電容式感測器原理 / 78
3.2.2 典型的矽基電容式感測器 / 78
3.3 矽基壓電式感測器 / 83
3.3.1 壓電式感測器原理 / 83
3.3.2 MEMS 壓電觸覺感測器 / 83
3.3.3 MEMS 電流感測器 / 88
3.3.4 MEMS 聲學感測器 / 91
3.3.5 MEMS 力磁感測器 / 92
3.3.6 MEMS 病毒檢測感測器 / 94
參考文獻 / 95
第4 章 非矽基柔性感測技術 / 98
4.1 柔性感測器的特點和常用材料 / 99
4.1.1 柔性感測器的特點 / 99
4.1.2 柔性基底材料 / 101
4.1.3 金屬導電材料 / 101
4.1.4 碳基納米材料 / 104
4.1.5 納米功能材料 / 106
4.1.6 導電聚合物材料 / 107
4.2 非矽基柔性觸覺感測器 / 108
4.2.1 柔性觸覺感測原理 / 109
4.2.2 柔性觸覺感測器發展趨勢 / 118
4.3 生理信號感測技術 / 119
4.3.1 柔性溫度感測 / 119
4.3.2 柔性心率感測 / 121
4.3.3 柔性血壓感測 / 125
4.3.4 生物感測器 / 126
4.3.5 關鍵技術挑戰 / 128
4.4 非矽基柔性感測技術套用舉例 / 130
參考文獻 / 135
第5 章 自供能微感測系統 / 138
5.1 自供能微感測系統與能量收集技術 / 139
5.1.1 自供能微感測系統概述 / 139
5.1.2 能量收集技術 / 139
5.2 振動能量收集技術 / 142
5.2.1 壓電式振動能量收集技術 / 142
5.2.2 電磁式振動能量收集技術 / 153
5.2.3 靜電式振動能量收集技術 / 163
5.2.4 摩擦電式振動能量收集技術 / 167
5.3 風能收集技術 / 176
5.3.1 旋轉式風能收集技術 / 177
5.3.2 顫振式風能收集技術 / 179
5.3.3 渦激振動式風能收集技術 / 181
5.3.4 共振腔式風能收集技術 / 184
5.4 自供電微感測系統套用舉例 / 186
參考文獻 / 192
第6 章 新興微感測系統套用展望 / 199
6.1 新興功能材料在微納感測系統的套用展望 / 200
6.1.1 金屬功能材料 / 200
6.1.2 非金屬功能材料 / 201
6.1.3 有機高分子材料 / 204
6.1.4 量子點 / 207
6.2 新興微感測系統在智慧工農業領域的套用 / 207
6.2.1 新興微感測系統在智慧工業物聯網領域的套用 / 208
6.2.2 新興微感測系統在智慧農業領域的套用 / 211
6.3 新興微感測系統在生物醫療領域的套用展望 / 214
6.3.1 可穿戴醫療設備 / 214
6.3.2 植入式醫療設備 / 218
參考文獻 / 221
索引 / 223
1.1 微系統概述 / 2
1.1.1 微系統的概念 / 2
1.1.2 微系統的基本特點 / 3
1.2 微感測系統的概念 / 5
1.2.1 微感測器 / 5
1.2.2 集成微感測器 / 6
1.2.3 微感測器系統 / 7
1.2.4 微感測系統的主要特點 / 8
1.3 微感測系統的基本特性 / 10
1.3.1 微感測器的靜態特性 / 10
1.3.2 微感測器的動態特性 / 14
1.3.3 微感測器的分類 / 15
1.4 微感測系統的常用材料 / 17
1.4.1 單晶矽與多晶矽 / 17
1.4.2 氧化矽和氮化矽 / 19
1.4.3 半導體敏感材料 / 19
1.4.4 陶瓷敏感材料 / 20
1.4.5 高分子敏感材料 / 23
1.4.6 機敏材料 / 25
1.4.7 納米材料 / 26
1.5 微感測系統的產業現狀與發展趨勢 / 27
1.5.1 產業現狀 / 27
1.5.2 發展趨勢 / 29
參考文獻 / 32
第2 章 微系統製造技術 / 33
2.1 微製造概述 / 34
2.2 矽基MEMS 加工技術 / 37
2.2.1 體微機械加工技術 / 38
2.2.2 表面微機械加工技術 / 41
2.2.3 小結 / 44
2.3 聚合物MEMS 加工技術 / 45
2.3.1 SU-8 / 46
2.3.2 聚醯亞胺（PI） / 49
2.3.3 Parylene C / 51
2.4 特種微加工技術 / 55
2.4.1 電火花微加工技術 / 55
2.4.2 雷射束微加工技術 / 57
2.4.3 電化學微加工技術 / 60
2.5 封裝與集成技術 / 63
2.5.1 引線鍵合技術 / 65
2.5.2 倒裝晶片技術 / 66
2.5.3 多晶片封裝技術 / 67
2.5.4 3D 封裝技術 / 68
參考文獻 / 68
第3 章 矽基微感測技術與套用 / 71
3.1 矽基壓阻式感測器 / 72
3.1.1 矽基壓阻式感測器原理 / 72
3.1.2 典型的矽基壓阻式感測器 / 72
3.2 矽基電容式感測器 / 78
3.2.1 電容式感測器原理 / 78
3.2.2 典型的矽基電容式感測器 / 78
3.3 矽基壓電式感測器 / 83
3.3.1 壓電式感測器原理 / 83
3.3.2 MEMS 壓電觸覺感測器 / 83
3.3.3 MEMS 電流感測器 / 88
3.3.4 MEMS 聲學感測器 / 91
3.3.5 MEMS 力磁感測器 / 92
3.3.6 MEMS 病毒檢測感測器 / 94
參考文獻 / 95
第4 章 非矽基柔性感測技術 / 98
4.1 柔性感測器的特點和常用材料 / 99
4.1.1 柔性感測器的特點 / 99
4.1.2 柔性基底材料 / 101
4.1.3 金屬導電材料 / 101
4.1.4 碳基納米材料 / 104
4.1.5 納米功能材料 / 106
4.1.6 導電聚合物材料 / 107
4.2 非矽基柔性觸覺感測器 / 108
4.2.1 柔性觸覺感測原理 / 109
4.2.2 柔性觸覺感測器發展趨勢 / 118
4.3 生理信號感測技術 / 119
4.3.1 柔性溫度感測 / 119
4.3.2 柔性心率感測 / 121
4.3.3 柔性血壓感測 / 125
4.3.4 生物感測器 / 126
4.3.5 關鍵技術挑戰 / 128
4.4 非矽基柔性感測技術套用舉例 / 130
參考文獻 / 135
第5 章 自供能微感測系統 / 138
5.1 自供能微感測系統與能量收集技術 / 139
5.1.1 自供能微感測系統概述 / 139
5.1.2 能量收集技術 / 139
5.2 振動能量收集技術 / 142
5.2.1 壓電式振動能量收集技術 / 142
5.2.2 電磁式振動能量收集技術 / 153
5.2.3 靜電式振動能量收集技術 / 163
5.2.4 摩擦電式振動能量收集技術 / 167
5.3 風能收集技術 / 176
5.3.1 旋轉式風能收集技術 / 177
5.3.2 顫振式風能收集技術 / 179
5.3.3 渦激振動式風能收集技術 / 181
5.3.4 共振腔式風能收集技術 / 184
5.4 自供電微感測系統套用舉例 / 186
參考文獻 / 192
第6 章 新興微感測系統套用展望 / 199
6.1 新興功能材料在微納感測系統的套用展望 / 200
6.1.1 金屬功能材料 / 200
6.1.2 非金屬功能材料 / 201
6.1.3 有機高分子材料 / 204
6.1.4 量子點 / 207
6.2 新興微感測系統在智慧工農業領域的套用 / 207
6.2.1 新興微感測系統在智慧工業物聯網領域的套用 / 208
6.2.2 新興微感測系統在智慧農業領域的套用 / 211
6.3 新興微感測系統在生物醫療領域的套用展望 / 214
6.3.1 可穿戴醫療設備 / 214
6.3.2 植入式醫療設備 / 218
參考文獻 / 221
索引 / 223
