RTDK 微納係統技術與應用 9787030321039 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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姚軍，汪為民著 著

圖書標籤:

• 微納係統
• MEMS
• 微機電係統
• 傳感器
• 微電子
• 納米技術
• 科學齣版社
• RTDK
• 技術與應用
• 工程技術

店鋪： 曉月草堂圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030321039

商品編碼：29603345203

包裝：平裝

齣版時間：2011-08-01

基本信息

書名：微納係統技術與應用

定價：50.00元

作者：姚軍,汪為民著

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-08-01

ISBN：9787030321039

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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微納結構由於其尺度原因，經典物理中的某些理論、定律和常規的機械加工技術、光學顯微檢測手段已不再適用。因此，現代科技有針對性地發展瞭一套係統有效的研究方法來處理這一問題。姚軍等的《微納係統技術與應用》即以此為基礎，闡述瞭微納結構與係統的原理、發展與應用。全書共7章，章介紹瞭微納係統技術的概念、研究領域、發展現狀和前景；第2章闡述瞭微光學的基本理論和典型器件；第3章介紹瞭微機電係統的材料、傳感器、執行器及幾個典型應用；第4章介紹瞭微機電係統在微光學中的典型應用——微光機電係統；第5章概括瞭一些常見的微納係統技術的微細加工技術；第6章介紹瞭納機電係統；第7章通過實例對微納係統技術的整個研發過程進行瞭分析。

內容提要

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　　本書係統闡述瞭微納結構與係統的知識，主要包括微納係統的基本概念、所用材料、加工方法、在多學科交叉領域的具體應用等。另外，本書還詳細探討瞭微納係統領域內一些熱點研究方嚮的*成果，包括MEMS空間光調製器、MEMS開關、光縴傳感器、氣體傳感器等，並按照設計、加工、測試、封裝這一完整流程闡述瞭研發的方法和技巧，通過實例對各個研發環節的實踐經驗進行瞭簡明介紹，這都有助於讀者在實際工作中的參考。
　　本書可供微機械、光學工程、自動控製、先進製造等相關專業的教學、科研和工程技術人員閱讀參考，也可作為相應領域高年級本科生和研究生教材。

目錄

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作者介紹

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姚軍博士，研究員，博士生導師。1992年9月進入四川大學物理係學習，2001年7月獲得信息光學專業理學博士學位。2001年9月至2007年5月，先後在英國StrathclydeUniversity、Durham University和University CollegeLondon工作，研究方嚮分彆為MEMS、微光學器件設計及檢測和自適應光學。2007年6月入選中國科學院“百人計劃”，進入中國科學院光電技術研究所微細加工光學技術國傢重點實驗室工作，主要研究方嚮為MEMS和自適應光學。2010年入選四川省首批“百人計劃”。近年發錶論文60餘篇，其中，40餘篇被SCI和EI檢索，申請發明20餘項。汪為民碩士，助理研究員。2006年7月畢業於南開大學物理學院物理學基地班，獲理學學士學位，2009年7月畢業於清華大學物理係物理學專業，獲理學碩士學位，同年進入中國科學院光電技術研究所微細加工光學技術國傢重點實驗室工作至今，主要從事MEMS設計與檢測方麵的研究工作。

文摘

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序言

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《微納係統技術與應用》 書籍簡介 本書深入探討瞭微納係統技術這一前沿領域，全麵梳理瞭其核心概念、關鍵技術、製造方法、錶徵手段以及廣泛的應用前景。本書旨在為讀者提供一個係統、深入的學習平颱，幫助理解和掌握微納係統在科學研究和工程實踐中的重要作用。 第一部分：微納係統技術基礎 微納係統的定義與概念： 本部分首先界定微納係統的基本概念，闡述其尺寸、集成度以及與宏觀係統和微觀粒子係統的區彆。深入分析微納係統為何能帶來性能的飛躍，以及其在功能實現上的獨特性。將從物理、化學、材料等多個維度剖析微納係統的工作原理，理解微觀尺度下的物理規律如何被巧妙利用。 微納係統的關鍵技術： 微納製造技術： 光刻技術： 詳細介紹不同類型的光刻技術，包括紫外光刻（DUV）、深紫外光刻（EUV）以及電子束光刻（EBL）和離子束光刻（IBL）。闡述其工作原理、分辨率限製、材料兼容性以及在精密結構製造中的應用。重點分析光刻技術在集成電路、微流控芯片、微傳感器等領域的關鍵作用。 蝕刻技術： 區分乾法蝕刻（等離子體蝕刻，如RIE、ICP-RIE）和濕法蝕刻。深入講解不同蝕刻技術的機理、選擇性、各嚮異性以及在精密圖形轉移和三維結構加工中的應用。分析蝕刻參數（如氣體種類、壓力、功率、溫度）對蝕刻速率、形貌和錶麵粗糙度的影響。 薄膜沉積技術： 介紹物理氣相沉積（PVD，如濺射、蒸發）和化學氣相沉積（CVD，如PECVD、APCVD、LPCVD）。深入探討不同沉積技術的原理、優點、缺點、適用材料以及薄膜的微觀結構和性能調控。分析薄膜的厚度控製、均勻性、附著力以及在構建微納器件中的作用。 微納加工工藝集成： 強調不同加工技術之間的協同與集成，如光刻-蝕刻、光刻-沉積、多層掩模等。分析復雜微納結構製造過程中工藝流程的優化和挑戰。 新興製造技術： 介紹三維打印（如SLA、DLP）、納米壓印（NIL）、自組裝等新興微納製造技術。探討其在快速原型製作、大批量生産以及特殊材料加工方麵的潛力。 微納材料： 半導體材料： 深入介紹矽（Si）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）等半導體材料在微納電子和光電子器件中的應用。分析其電學、光學和熱學性質。 壓電材料： 講解如鋯鈦酸鉛（PZT）、氮化鋁（AlN）等壓電材料在微執行器、微傳感器和能量收集器中的應用。分析壓電效應的機理。 生物相容性材料： 介紹聚閤物（如PDMS）、生物陶瓷、金屬等在生物微納器件（如微流控芯片、生物傳感器）中的應用。討論材料選擇對器件性能和生物兼容性的影響。 功能性納米材料： 探討碳納米管（CNTs）、石墨烯、量子點等在提升微納係統性能方麵的作用。分析其獨特的電學、光學和力學性質。 微納器件設計與仿真： 器件物理原理： 詳細介紹各種微納器件（如MOSFETs、MEMS傳感器、微流控閥）的工作原理，以及在微觀尺度下需要考慮的特殊物理效應（如錶麵效應、量子效應、流體動力學效應）。 仿真工具與方法： 介紹常用的微納器件設計與仿真軟件，如COMSOL Multiphysics, ANSYS HFSS, TCAD等。講解如何利用仿真工具進行器件性能預測、參數優化以及故障分析。 版圖設計與驗證： 闡述微納器件的版圖設計規則（DRC）、設計規則檢查（DRC）和版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）在製造過程中的重要性。 微納係統集成技術： 多功能集成： 探討如何將多種微納功能單元（如傳感器、執行器、微處理器）集成到一個芯片上，實現復雜的功能。 封裝技術： 介紹微納係統的封裝技術，包括引綫鍵閤、倒裝芯片、晶圓級封裝等，以及封裝對器件性能、可靠性和成本的影響。 互連技術： 討論微納係統內部和外部的互連方法，如金屬導綫、TSVs（矽通孔）等。 微納係統的錶徵與測試： 形貌與結構錶徵： 詳細介紹掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）等技術在微納結構形貌、錶麵形貌和納米尺寸特徵分析中的應用。 成分與化學分析： 講解能量色散X射綫譜（EDX/EDS）、波長色散X射綫譜（WDX/WDS）、X射綫光電子能譜（XPS）等在微納材料成分和化學狀態分析中的應用。 電學性能測試： 介紹微納器件的電學參數測量方法，如I-V特性麯綫、C-V特性麯綫、閾值電壓、遷移率等。 光學性能測試： 講解光譜分析、光緻發光（PL）、電緻發光（EL）等在微納光電器件中的應用。 力學性能測試： 介紹微納力學測試方法，如微硬度測試、納米壓痕、梁式微結構測試等。 可靠性與耐久性測試： 探討溫度循環、濕度測試、加速壽命測試等在評估微納係統可靠性方麵的作用。 第二部分：微納係統技術的應用 微電子與集成電路： 摩爾定律的延續： 闡述微納製造技術如何推動半導體器件尺寸不斷縮小，集成度不斷提高，從而實現計算能力的指數級增長。 先進邏輯器件與存儲器件： 介紹FinFET、GAAFET等新型晶體管結構，以及3D NAND、ReRAM等新型存儲技術。 片上係統（SoC）與三維集成： 探討如何將CPU、GPU、DSP、FPGA以及各種傳感器集成到單個芯片上，實現高度復雜的係統功能。分析三維集成技術如何突破平麵集成瓶頸。 微機電係統（MEMS）與微傳感器： 慣性傳感器： 詳細介紹加速度計、陀螺儀的工作原理，及其在消費電子、汽車、航空航天等領域的應用。 壓力傳感器： 講解基於壓阻效應、電容效應的微壓力傳感器，以及其在工業控製、醫療健康等方麵的應用。 微執行器： 介紹微馬達、微泵、微閥等微執行器，及其在微機器人、微流控係統中的應用。 光學MEMS： 探討微掃描鏡、光開關、可調諧濾波器等微光機電係統在光通信、顯示技術中的應用。 射頻MEMS： 介紹微開關、微電容器、微電感器等在射頻電路中的應用，以及其優勢（如低功耗、高性能）。 微流控與生物微納係統（Bio-MEMS）： 微流控芯片： 深入分析微流控芯片的工作原理，如何實現對微量流體的精確控製和處理。 芯片實驗室（Lab-on-a-Chip）： 探討如何將化學分析、生物檢測、藥物篩選等實驗室功能集成到單個微流控芯片上，實現高效、快速、低成本的檢測。 生物傳感器： 介紹基於微納技術的各種生物傳感器，如酶傳感器、抗體傳感器、DNA傳感器，以及其在疾病診斷、食品安全、環境監測中的應用。 細胞操作與培養： 探討微流控技術在細胞分離、分選、操控、培養和分析中的應用。 藥物遞送係統： 介紹微納技術在構建靶嚮藥物遞送係統、控製藥物釋放速率方麵的應用。 微納光電子學： LED與激光器： 介紹微納結構如何優化LED的發光效率和顔色性能，以及微納激光器的設計與應用。 光探測器： 探討微納光探測器的靈敏度、響應速度和光譜響應範圍的提升。 光調製器： 介紹微納光調製器在高速光通信中的作用。 光集成： 探討如何將光波導、光器件等集成到芯片上，構建光子集成電路。 能源與環境領域的微納應用： 微型能源器件： 介紹微型電池、微型燃料電池、微型太陽能電池的設計與製造。 能量收集： 探討基於壓電效應、熱電效應、摩擦電效應的微型能量收集器，用於為微納設備供電。 微納催化劑： 分析微納結構如何提高催化劑的錶麵積和催化活性，應用於化學反應和環境保護。 環境監測傳感器： 介紹用於檢測空氣汙染物、水質、有毒氣體的微納傳感器。 其他前沿應用領域： 微納機器人： 探討微型機器人用於醫療、微創手術、精密製造等領域的潛力。 納米材料在功能器件中的應用： 再次強調碳納米管、石墨烯等納米材料在提升各類微納器件性能方麵的獨特優勢。 醫療健康： 總結微納係統在精準醫療、個性化治療、早期診斷等方麵帶來的革命性變化。 第三部分：挑戰與未來發展趨勢 技術挑戰： 製造精度與成本： 進一步提高製造精度、降低生産成本是微納係統大規模普及的關鍵。 可靠性與穩定性： 微納器件在復雜環境下（如高溫、高濕、振動）的長期可靠性仍需提升。 集成與互連： 如何實現更大規模、更復雜的功能單元的無縫集成和高效互連仍然是挑戰。 封裝與測試： 微納係統的封裝和測試技術需要與時俱進，以適應其尺寸微小、結構復雜等特點。 未來發展趨勢： 智能化與自主化： 微納係統將朝著更強的感知、計算和決策能力發展，實現更高的智能化和自主化。 生物與微納係統的深度融閤： 生物微納係統將成為重要的發展方嚮，在生命科學、醫療健康等領域發揮更大作用。 多物理場耦閤與多功能集成： 未來的微納係統將能夠同時感知和響應多種物理信號，並集成更多功能。 新的材料與製造技術的突破： 新型功能材料的發現和先進製造技術的創新將為微納係統的發展注入新的活力。 與人工智能的結閤： 人工智能將在微納係統的設計、優化、控製以及數據分析等方麵發揮越來越重要的作用。 本書的寫作力求嚴謹、詳實，希望能為從事微納係統研究、開發、生産以及應用的科研人員、工程技術人員和高等院校學生提供有益的參考，並激發更多人對這一充滿活力的科學技術領域的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本《RTDK 微納係統技術與應用》吸引我的，更多的是它所承諾的“應用”部分。雖然我對於微納技術本身的技術細節並非特彆精通，但我深知這項技術在當今世界的重要性，以及它將如何塑造未來的生活。我希望這本書能夠提供一些非常具體、貼近現實的應用案例，讓我能夠直觀地感受到微納係統是如何改變我們的生活的。比如，在智能穿戴設備領域，微納傳感器是如何實現對人體生理數據的精確監測的？在醫療健康領域，微納機器人或微流控芯片是否能為疾病的早期診斷和精準治療帶來革命性的突破？甚至在環境保護和能源效率提升方麵，微納技術又能發揮怎樣的作用？我特彆希望書中能夠介紹一些具有代錶性的、已經投入實際使用的微納係統産品或解決方案，並對其工作原理和技術優勢進行詳盡的解析。如果能夠包含一些研究人員和工程師在開發這些應用時所遇到的挑戰以及他們是如何剋服的，那將更具啓發性。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對物理和工程交叉領域有著濃厚興趣的學生，我一直都在尋找能夠幫助我理解復雜概念的入門讀物。這本《RTDK 微納係統技術與應用》的名字讓我眼前一亮。從書名來看，它似乎涵蓋瞭從基礎技術到實際應用的整個鏈條，這正是我所需要的。我希望它能不僅僅是技術名詞的堆砌，而是能夠深入淺齣地講解微納係統的核心原理。例如，在“技術”部分，我期待能夠瞭解到微納製造過程中可能遇到的挑戰，以及各種先進的加工技術，比如光刻、蝕刻、薄膜沉積等等，它們是如何在微觀尺度上構建齣精密結構的？而“應用”部分，我則渴望看到微納係統在各個行業中的創新應用案例，比如在智能手機中的傳感器、在醫療診斷中的微流控芯片、在新能源汽車中的能量收集裝置等等。我希望通過閱讀這本書，能夠對微納係統的技術演進有一個清晰的脈絡，並能理解其在推動科技進步和社會發展方麵的重要作用。我個人非常注重書籍的邏輯性和條理性，如果這本書能夠清晰地劃分章節，每一章都有明確的主題和深入的分析，那將是非常棒的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引人，簡約而不失科技感，封麵上“RTDK 微納係統技術與應用”幾個大字，配閤上深邃的藍色背景，仿佛預示著書中所蘊含的無限可能。我一直對微納技術領域抱有濃厚的興趣，雖然我不是這個領域的專業研究者，但作為一個對前沿科技充滿好奇的普通讀者，我希望通過閱讀這本書，能夠對微納係統有一個宏觀的認識，瞭解它的發展曆程、關鍵技術以及在各個領域的實際應用。我尤其期待書中能夠詳細介紹微納係統中的一些代錶性技術，例如微機電係統（MEMS）和納機電係統（NEMS），它們是如何被製造齣來的？其工作原理又是什麼？在這些方麵，我希望能有比較直觀的解釋和生動的案例，最好能配以清晰的圖示，讓我這個門外漢也能有所領悟。同時，書中在“應用”方麵的闡述也至關重要，微納係統究竟是如何改變我們的生活的？在醫療、通信、能源、航空航天等領域，它們又扮演著怎樣的角色？我希望這本書能夠展現齣微納技術的廣闊前景和巨大的潛力，激發我對這個領域的進一步探索欲望。

評分☆☆☆☆☆

我是一名科技愛好者，平時喜歡閱讀各種關於前沿科技的書籍，以保持自己的知識更新。當看到《RTDK 微納係統技術與應用》這本書時，我立刻被它所吸引。這本書的書名本身就充滿瞭科技感和未來感，暗示著它將帶我進入一個全新的技術領域。我一直對微觀世界充滿好奇，而微納係統技術正是探索和利用微觀世界的一門重要學科。我希望這本書能夠以一種易於理解的方式，介紹微納係統的基本概念、核心技術以及其在不同領域的廣泛應用。我特彆期待書中能夠詳細闡述微納係統在信息技術、生物醫學、能源以及國防安全等領域的具體應用案例，並且能夠提供一些具有前瞻性的展望，讓我能夠瞭解到微納技術未來的發展趨勢和潛在的突破方嚮。我更希望這本書能夠引發我更深入的思考，讓我對這個充滿無限可能的科技領域有更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“RTDK 微納係統技術與應用”讓我眼前一亮。作為一個對科學技術的發展趨勢保持高度關注的讀者，我一直在尋找能夠係統性地瞭解微納技術這一前沿領域的優秀讀物。我希望這本書能夠不僅涵蓋微納係統的基礎理論和關鍵技術，更能深入探討其在現實世界中的廣泛應用。具體來說，我對於書中關於微納製造工藝的介紹非常感興趣，例如如何精確地控製微米甚至納米級彆的器件尺寸，以及各種先進的加工技術如光刻、蝕刻、3D打印等在微納係統中的具體實現。同時，我也非常期待瞭解微納係統在各個領域的創新應用，比如在高性能計算、智能傳感器、生物醫療、新能源以及航空航天等領域，微納係統是如何發揮其獨特優勢，解決實際問題的。我希望這本書能夠為我提供一個清晰的技術脈絡和廣闊的應用視野，幫助我更好地理解微納技術在推動科技進步和社會發展中所扮演的關鍵角色。