射頻微機電係統的理論、設計、製備及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張海霞 等 著

圖書標籤:

• 射頻
• 微機電係統
• MEMS
• 射頻MEMS
• 微電子
• 集成電路
• 傳感器
• 微納技術
• 無綫通信
• 器件設計

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030389961

商品編碼：29490599888

包裝：精裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：射頻微機電係統的理論、設計、製備及應用

定價：135.00元

作者：張海霞 等

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787030389961

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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射頻微機電係統技術是微機電係統的重要組成部分，本書主要從理論、設計、加工、封裝和應用等方麵介紹射頻微機電係統器件與係統，結閤作者及其團隊近年來在相關領域的研究成果，詳細分析和闡述傳輸綫、天綫、可調電感、可變電容、開關、濾波器、移相器等核心器件的基本原理、主要類型、設計方法、加工技術、性能測試和典型應用等，為讀者勾勒齣射頻微機電係統技術較為全麵的技術基礎、研究現狀和發展趨勢。
本書可作為微米納米技術領域高年級本科生、研究生和教師的參考用書，並可供相關的科技人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《微納器件的物理學基礎與工程實現》 內容梗概： 本書深入探討瞭微納器件的物理學原理、設計方法、製備工藝及其在各領域的廣泛應用。全書共分為三個部分：第一部分聚焦於微納器件背後的基本物理學，第二部分詳細闡述瞭微納器件的設計與工程實現，第三部分則集中展示瞭微納器件在不同前沿技術領域的創新應用。 第一部分：微納器件的物理學基礎 本部分旨在為讀者構建一個紮實的理論基礎，理解微納尺度下物質的行為特性及其所遵循的物理規律。 第一章：量子力學導論與微觀粒子行為 引言： 宏觀世界與微觀世界的物理規律差異，引齣量子力學的重要性。 量子化概念： 能量、角動量等物理量的量子化，普朗剋常數的引入。 波粒二象性： 電子、光子等微觀粒子的波動與粒子性質的統一描述，德布羅意波。 薛定諤方程： 時間無關和含時薛定諤方程及其物理意義，波函數的概率解釋。 量子隧穿效應： 微觀粒子穿過勢壘的可能性，其在掃描隧道顯微鏡、某些半導體器件中的作用。 量子諧振子模型： 描述簡諧振動在量子力學中的錶現，如分子振動、晶格振動。 原子結構與光譜： 玻爾模型、量子數、電子能級，解釋原子光譜的離散性。 泡利不相容原理： 電子在原子軌道中的填充規則，對材料性質的影響。 固體的能帶理論： 自由電子模型、周期性勢場、布裏淵區、能帶的形成，區分導體、半導體和絕緣體。 晶體結構與缺陷： 點缺陷、綫缺陷、麵缺陷及其對材料電學、力學性質的影響。 第二章：固體材料的電學與熱學特性 導體： 自由電子模型、費米能級、導電機製，電阻率與溫度的關係。 半導體： 本徵半導體與雜質半導體，電子與空穴的産生與復閤，載流子濃度、遷移率。 絕緣體： 電子能帶結構、禁帶寬度，介電常數、擊穿電壓。 熱導率： 晶格振動（聲子）與自由電子對熱傳導的貢獻。 熱電效應： 塞貝剋效應、珀爾帖效應、湯姆遜效應，熱電材料的性能指標。 壓電效應與焦電效應： 晶體材料在外力作用下的電極化，以及溫度變化引起的電極化，其在傳感器、執行器中的應用。 鐵電性與鐵磁性： 物質的自發極化與自發磁化，疇結構，其在存儲器件中的潛力。 第三章：錶麵與界麵物理 錶麵能與錶麵張力： 錶麵原子與體原子環境差異産生的能量，微觀尺度下的錶麵行為。 錶麵態： 固體錶麵電子態的特殊性，錶麵態密度與能級。 錶麵吸附： 物理吸附與化學吸附，吸附機製，在催化、傳感器中的作用。 界麵能： 不同材料接觸形成的界麵的能量。 肖特基結與PN結： 金屬-半導體界麵和同種半導體不同摻雜區域界麵的能帶彎麯、勢壘形成。 電子在界麵的傳輸： 界麵散射、隧穿，界麵電阻。 錶麵形貌與粗糙度： 錶麵微觀結構對器件性能的影響，如接觸電阻、光學反射。 錶麵化學： 錶麵反應、腐蝕、氧化，在材料處理和器件穩定性中的重要性。 第二部分：微納器件的設計與工程實現 本部分側重於如何將物理原理轉化為實際的微納器件，包括設計理念、建模仿真、製造工藝與測試錶徵。 第四章：微納器件的建模與仿真 物理模型構建： 將器件工作原理抽象為數學模型，考慮電、熱、力、光等耦閤效應。 數值模擬方法： 有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）、濛特卡羅法在微納器件仿真中的應用。 二維與三維仿真： 不同維度仿真對計算資源與精度的權衡。 電學仿真： 載流子輸運、電場分布、電流密度分析。 熱學仿真： 溫度分布、熱應力、熱傳導分析。 力學仿真： 應力、應變、形變分析，微振動、壓電響應模擬。 光學仿真： 光場分布、衍射、乾涉、吸收與發射特性。 多物理場耦閤仿真： 解決器件中不同物理現象相互影響的問題，如熱緻電效應、光緻形變。 參數提取與模型驗證： 通過實驗數據反推模型參數，提高仿真精度。 設計優化： 利用仿真工具進行參數掃描、遍曆搜索，實現器件性能的最優化。 第五章：微納加工工藝 光刻技術： 光源（紫外、深紫外、極紫外）、光刻膠、掩模版、曝光、顯影，關鍵工藝參數。 刻蝕技術： 乾法刻蝕（反應離子刻蝕 RIE、感應耦閤等離子體刻蝕 ICP）與濕法刻蝕，選擇性、各嚮異性。 薄膜沉積技術： 物理氣相沉積（PVD，如濺射、蒸發）與化學氣相沉積（CVD，如 LPCVD、PECVD），薄膜的均勻性、緻密性、附著力。 外延生長： 晶體材料的原子層堆積，如MOCVD、MBE，用於製備高質量的半導體異質結。 微納機械加工（MEMS）： 體微加工（Bulk Micromachining）與錶麵微加工（Surface Micromachining），結構層的形成與犧牲層的去除。 三維微納製造技術： 立體光刻、電子束直寫、聚焦離子束（FIB）加工。 鍵閤技術： 陽極鍵閤、矽融閤鍵閤、瞬時鍵閤，用於多層結構的集成。 錶麵處理與鈍化： 降低錶麵缺陷，提高器件穩定性。 潔淨室環境與工藝控製： 顆粒物、溫濕度、氣體純度的控製對微納加工精度的影響。 第六章：微納器件的測試與錶徵 電氣性能測試： IV特性麯綫、CV特性麯綫、C-V特性麯綫、頻率響應。 光學性能測試： 光譜分析、透射率、反射率、摺射率測量、光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）。 形貌與結構錶徵： 原子力顯微鏡（AFM）、X射綫衍射（XRD）、X射綫光電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）。 力學性能測試： 納米壓痕、彎麯測試、振動測試。 可靠性與壽命測試： 高溫老化、溫度循環、電應力測試。 集成電路測試設備： 參數測試儀、晶圓探測器、封裝測試設備。 微納器件封裝： 保護器件免受環境影響，並提供電氣連接。 失效分析： 識彆器件失效的原因，指導改進。 第三部分：微納器件的應用前景 本部分將目光投嚮微納器件在各個前沿技術領域的實際應用，展示其巨大的潛力和變革性影響。 第七章：生物醫療與健康監測 微流控芯片（Lab-on-a-chip）： 生物樣本的處理、分析、診斷，DNA測序、藥物篩選。 生物傳感器： 檢測生物分子、細胞、病毒，葡萄糖傳感器、心肌標誌物檢測。 微型成像設備： 侵入性微創檢查，如內窺鏡。 藥物輸送係統： 精準靶嚮釋放藥物。 可穿戴健康監測設備： 連續監測生理參數，如心率、血氧、體溫。 神經接口： 記錄或刺激神經信號，用於神經假體。 第八章：信息通信與計算 先進半導體器件： 高速晶體管、存儲器，FinFET、GAAFET等三維結構。 光學互連： 光子晶體、波導，實現光信號的高速傳輸。 光電器件： LED、激光器、光電探測器，用於通信和顯示。 量子計算： 超導量子比特、離子阱量子比特，實現超越經典計算的能力。 先進顯示技術： Micro-LED、OLED，提供高亮度、高對比度顯示。 傳感器網絡： 物聯網（IoT）中的各種微型傳感器，收集環境信息。 第九章：能源與環境 微型能量收集器： 收集振動、光、熱等能量，為微型設備供電。 高效太陽能電池： 薄膜太陽能電池、多結太陽能電池，提高能量轉換效率。 燃料電池： 微型燃料電池，用於便攜式電源。 環境傳感器： 檢測汙染物、氣體泄漏、濕度，用於環境監測和安全。 水淨化與過濾： 微納孔膜技術，高效去除汙染物。 催化劑與反應器： 提高化學反應效率，用於工業生産和能源轉化。 第十章：先進製造與機器人 微型機器人： 微創手術機器人、內部檢查機器人、精密製造中的微操作機器人。 精密傳感器： 用於工業自動化、質量控製。 微執行器： 實現精確的運動控製，如微閥、微泵。 智能材料： 響應外部刺激（光、熱、電）而改變形變或功能的材料。 增材製造（3D打印）： 用於製備復雜結構的微納器件。 先進裝配技術： 自動化微納器件的組裝與集成。 結論： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解微納器件的科學基礎、工程挑戰與應用前景。通過對量子力學、固體物理、錶麵科學的深入剖析，結閤先進的建模仿真、製造工藝和錶徵手段，本書為研究人員、工程師和學生搭建瞭探索微納世界、創造未來科技的堅實橋梁。微納器件正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，其持續的創新與發展將深刻地改變人類社會。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程中，我發現它在引用文獻方麵做得相當全麵，涵蓋瞭從經典的奠基性工作到近幾年的高水平期刊論文。這錶明作者在整閤知識體係上下瞭很大功夫，確保瞭內容的權威性和時效性。其中關於非綫性失真和功率處理能力的分析，我個人覺得處理得非常到位，不像很多同類書籍隻是淺嘗輒止。作者用相對嚴謹的數學模型推導瞭交調失真（IMD）的來源，並給齣瞭結構優化的建議，這對設計高綫性度射頻前端至關重要。如果說有什麼改進空間，我覺得在軟件工具和代碼示例方麵可以再加強一些。比如，如果能提供一些基於MATLAB或Python的簡易腳本來輔助讀者進行參數掃描和初步設計迭代，那麼這本書的交互性和可操作性將大大增強，真正實現理論與實踐的無縫對接。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格挺平實的，沒有太多晦澀的術語堆砌，這一點對於自學者來說非常友好。我特彆喜歡它在講解特定效應時，會輔以直觀的物理圖像解釋，而不是僅僅給齣復雜的數學公式。比如，在講解電容式射頻開關的寄生效應時，作者用瞭好幾頁篇幅來剖析不同結構對插入損耗和隔離度的影響，這種注重“為什麼”而非僅僅“是什麼”的講解方式，讓我對這些基本元件的性能瓶頸有瞭更深刻的認識。唯一讓我感覺略有遺憾的是，關於成本控製和大規模量産的討論相對較少。在當前的産業環境下，性能固然重要，但成本和可靠性同樣是決定技術能否真正落地的關鍵因素。如果能增加一些關於CMOS兼容性、良率提升等方麵的工業級視角的內容，這本書的實用價值會更上一層樓。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排很有層次感，感覺作者是按照一個完整的産品開發流程來組織內容的。從基礎的材料科學和微加工技術講起，然後過渡到核心的諧振器和濾波器設計，最後延伸到係統級的集成和測試。這種從微觀到宏觀的敘事方式，讓我能更好地把握整個技術鏈條。我個人比較關注“製備”部分，書中詳細描述瞭薄膜沉積、刻蝕工藝，特彆是高深寬比結構的實現難點。這些內容對於我理解實驗室製備和實際工業生産之間的鴻溝很有幫助。但是，在提及一些新型的製備技術時，比如光刻技術在MEMS中的前沿應用，感覺介紹得略顯保守和傳統，對於追求創新的讀者來說，可能期待能看到更多顛覆性的新工藝探討。總體而言，它更像是一本紮實可靠的教科書，而不是一本激進的創新指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺有意思的，采用瞭深藍色調，配上一些電路圖的綫條，看起來挺專業的樣子。我一直對微機電係統（MEMS）挺感興趣的，特彆是射頻（RF）應用這塊，感覺是未來無綫通信的關鍵技術之一。這本書的標題涵蓋瞭理論、設計、製備和應用，這幾個方麵都是我比較關心的。通常這種綜閤性的書籍，要麼理論講得太深奧，讓人望而卻步；要麼實踐部分過於側重某一特定技術，導緻讀者在麵對實際問題時無從下手。我希望這本書能在理論深度和工程實踐之間找到一個很好的平衡點，能讓初學者有個清晰的入門路徑，同時也讓有一定基礎的研究者能找到新的啓發。特彆是“製備”這部分，微納加工的工藝流程往往是決定最終器件性能的關鍵，要是能有一些具體工藝的細節和挑戰分析，那就太棒瞭。這本書的內容編排上，如果能有一個清晰的邏輯脈絡，從基礎原理逐步深入到復雜的係統集成，那就更好瞭。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書後，我最先關注的是它的緒論部分，看作者是如何定義射頻微機電係統的範疇以及它在當前技術背景下的重要性。我對其中的一些前沿應用，比如5G/6G通信、物聯網中的射頻開關和濾波器等，非常期待能看到更深入的探討。我注意到書中提到瞭很多關於材料選擇和器件建模的章節，這對我正在進行的項目很有幫助。建模的準確性直接關係到設計的成功率，如果能看到一些實用的仿真工具使用技巧或者與實驗結果對比的案例分析，那將是極大的加分項。不過，說實話，有些章節的圖錶分辨率看起來稍微有點低，這在理解復雜的結構細節時造成瞭一點不便。我希望作者在後續的版本中能對此進行優化，畢竟對於這種精密的工程學科，清晰的視覺輔助至關重要。