序
微係統是一門融閤機、電、光、磁、生、化等多個交叉尖端學科的領域,具有微型化、集成化、智慧化、低成本、高性能、可批量化等優點,已經並將繼續在生物醫療、能源環境、汽車電子、消費電子、無線通訊、軍事國防、航空航天等領域產生深遠影響。
本書以微係統中最具代錶性的微感測係統為核心,結閤當前的無線通訊以及物聯網技術、能源收集技術、柔性電子技術等新興尖端科技,對廣義微感測係統的相關技術進行瞭全麵係統介紹,包括微係統加工技術、矽基微感測技術、非矽基微感測技術、自供電微感測與微能源技術。同時也介紹瞭微感測係統在智慧工業、智慧農業、生物醫療、軍事、航空航天等各個應用領域中所發揮的重要作用。本書以微感測係統的主要技術為主,結閤代錶性應用案例進行編寫,共分為6章。第1章微感測係統概述。主要介紹微感測係統的基本概念、靜態動態特性、分類、材料特性以及發展趨勢。
第2章微係統製造技術。主要介紹典型的矽基、非矽基的MEMS製造工藝,以及特種微加工方法、封裝與集成。
第3章矽基微感測技術與應用。主要介紹常用的矽基壓阻式、電容式、壓電式微感測係統設計、製造方法及典型案例。
第4章非矽基柔性感測技術。主要介紹非矽基柔性感測器的主要特點和常見材料,介紹瞭典型柔性觸覺感測器的基本原理和發展趨勢,生物訊號的感知測量原理及關鍵技術問題,並闡述瞭非矽基柔性感測器在機器人、醫療健康和虛擬現實領域的應用。
第5章自供能微感測係統。主要介紹瞭自供能微感測係統的概念以及關鍵技術,主要包括壓電式、電磁式、靜電式、摩擦電式振動能量收集技術和風能收集技術,最後闡述自供能微感測係統在諸多領域的潛在應用。
第6章新興微感測係統應用展望。主要介紹新型功能材料在微感測係統中的應用,以及新興微感測係統在智慧工業、農業和軍事航空航天領域的諸多應用前景。
本書第1章、第6章由劉會聰、馮躍、孫立寧教授共同編寫;第2章、第3章由馮躍編寫;第4章、第5章由劉會聰編寫。在此要衷心感謝為本書插圖和資料整理做瞭大量工作的研究生,他們是蘇州大學的夏月鼕、黃曼娟、耿江軍、房豔、韓玉傑、袁鑫;北京理工大學的韓炎暉、唐緒鬆、鐘科航、周子隆。本書在編寫過程中參閱瞭海內外同行的研究成果,在此嚮原著者謹緻謝意!
由於作者水準、知識背景、研究方嚮限製,書中不足之處,懇請各位讀者、專傢不吝指。