本书详细介绍了硅基微传感系统和非硅基微传感系统的设计、性能、制备、特征、表征以及测试和应用, 并对微传感系统相关的微纳加工技术做了简要介绍。
本书适宜从事传感系统设计以及机械、材料等相关专业人士参考。
刘会聪，苏州大学，教授，2013年获新加坡国立大学博士学位。2013年8月至今任苏州大学机电工程学院副教授，教授。主要从事微能源、自供电无线传感器件和柔性传感器件等相关研究工作。目前已合作撰写英文专著1篇，发表SCI期刊文章18篇，国际会议文章28篇（EI检索11篇），国际会议邀请演讲4篇。2012年在日本举行的国际电子材料会议（IUMRS-ICEM）上获得“青年科学家银奖”，2014年获得江苏省创新创业人才“博士计划（境外世界名校类）”奖励和苏州市高层次紧缺人才资助计划。
第1 章 微传感系统概述 / 1
1.1 微系统概述 / 2
1.1.1 微系统的概念 / 2
1.1.2 微系统的基本特点 / 3
1.2 微传感系统的概念 / 5
1.2.1 微传感器 / 5
1.2.2 集成微传感器 / 6
1.2.3 微传感器系统 / 7
1.2.4 微传感系统的主要特点 / 8
1.3 微传感系统的基本特性 / 10
1.3.1 微传感器的静态特性 / 10
1.3.2 微传感器的动态特性 / 14
1.3.3 微传感器的分类 / 15
1.4 微传感系统的常用材料 / 17
1.4.1 单晶硅与多晶硅 / 17
1.4.2 氧化硅和氮化硅 / 19
1.4.3 半导体敏感材料 / 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 机敏材料 / 25
1.4.7 纳米材料 / 26
1.5 微传感系统的产业现状与发展趋势 / 27
1.5.1 产业现状 / 27
1.5.2 发展趋势 / 29
参考文献 / 32
第2 章 微系统制造技术 / 33
2.1 微制造概述 / 34
2.2 硅基MEMS 加工技术 / 37
2.2.1 体微机械加工技术 / 38
2.2.2 表面微机械加工技术 / 41
2.2.3 小结 / 44
2.3 聚合物MEMS 加工技术 / 45
2.3.1 SU-8 / 46
2.3.2 聚酰亚胺（PI） / 49
2.3.3 Parylene C / 51
2.4 特种微加工技术 / 55
2.4.1 电火花微加工技术 / 55
2.4.2 激光束微加工技术 / 57
2.4.3 电化学微加工技术 / 60
2.5 封装与集成技术 / 63
2.5.1 引线键合技术 / 65
2.5.2 倒装芯片技术 / 66
2.5.3 多芯片封装技术 / 67
2.5.4 3D 封装技术 / 68
参考文献 / 68
第3 章 硅基微传感技术与应用 / 71
3.1 硅基压阻式传感器 / 72
3.1.1 硅基压阻式传感器原理 / 72
3.1.2 典型的硅基压阻式传感器 / 72
3.2 硅基电容式传感器 / 78
3.2.1 电容式传感器原理 / 78
3.2.2 典型的硅基电容式传感器 / 78
3.3 硅基压电式传感器 / 83
3.3.1 压电式传感器原理 / 83
3.3.2 MEMS 压电触觉传感器 / 83
3.3.3 MEMS 电流传感器 / 88
3.3.4 MEMS 声学传感器 / 91
3.3.5 MEMS 力磁传感器 / 92
3.3.6 MEMS 病毒检测传感器 / 94
参考文献 / 95
第4 章 非硅基柔性传感技术 / 98
4.1 柔性传感器的特点和常用材料 / 99
4.1.1 柔性传感器的特点 / 99
4.1.2 柔性基底材料 / 101
4.1.3 金属导电材料 / 101
4.1.4 碳基纳米材料 / 104
4.1.5 纳米功能材料 / 106
4.1.6 导电聚合物材料 / 107
4.2 非硅基柔性触觉传感器 / 108
4.2.1 柔性触觉传感原理 / 109
4.2.2 柔性触觉传感器发展趋势 / 118
4.3 生理信号传感技术 / 119
4.3.1 柔性温度传感 / 119
4.3.2 柔性心率传感 / 121
4.3.3 柔性血压传感 / 125
4.3.4 生物传感器 / 126
4.3.5 关键技术挑战 / 128
4.4 非硅基柔性传感技术应用举例 / 130
参考文献 / 135
第5 章 自供能微传感系统 / 138
5.1 自供能微传感系统与能量收集技术 / 139
5.1.1 自供能微传感系统概述 / 139
5.1.2 能量收集技术 / 139
5.2 振动能量收集技术 / 142
5.2.1 压电式振动能量收集技术 / 142
5.2.2 电磁式振动能量收集技术 / 153
5.2.3 静电式振动能量收集技术 / 163
5.2.4 摩擦电式振动能量收集技术 / 167
5.3 风能收集技术 / 176
5.3.1 旋转式风能收集技术 / 177
5.3.2 颤振式风能收集技术 / 179
5.3.3 涡激振动式风能收集技术 / 181
5.3.4 共振腔式风能收集技术 / 184
5.4 自供电微传感系统应用举例 / 186
参考文献 / 192
第6 章 新兴微传感系统应用展望 / 199
6.1 新兴功能材料在微纳传感系统的应用展望 / 200
6.1.1 金属功能材料 / 200
6.1.2 非金属功能材料 / 201
6.1.3 有机高分子材料 / 204
6.1.4 量子点 / 207
6.2 新兴微传感系统在智慧工农业领域的应用 / 207
6.2.1 新兴微传感系统在智慧工业物联网领域的应用 / 208
6.2.2 新兴微传感系统在智慧农业领域的应用 / 211
6.3 新兴微传感系统在生物医疗领域的应用展望 / 214
6.3.1 可穿戴医疗设备 / 214
6.3.2 植入式医疗设备 / 218
参考文献 / 221
索引 / 223
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