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| 編輯推薦： |
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《微传感系统与应用》是十三五国家重点出版物出版规划项目之一的中国制造2025出版工程 丛书中的一个分册，获得国家出版基金资助。本书作者结合多年科研工作积累，对于硅基微传感系统、柔性微传感系统以及非硅基微传感系统等的设计和构建。 本书适宜从事微机械和传感器领域工作的技术人员参考。
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| 內容簡介： |
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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。
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| 關於作者： |
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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。
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| 目錄：
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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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| 內容試閱：
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微系统是一门融合机、电、光、磁、生、化等多个交叉前沿学科的领域，具有微型化、集成化、智能化、低成本、高性能、可批量化等优点，已经并将继续在生物医疗、能源环境、汽车电子、消费电子、无线通信、军事国防、航空航天等领域产生深远影响。
本书以微系统中最具代表性的微传感系统为核心，结合当前的无线通信以及物联网技术、能源收集技术、柔性电子技术等新兴前沿科技，对广义微传感系统的相关技术进行了全面系统介绍，包括微系统加工技术、硅基微传感技术、非硅基微传感技术、自供电微传感与微能源技术。同时也介绍了微传感系统在智慧工业、智慧农业、生物医疗、军事、航空航天等各个应用领域中所发挥的重要作用。本书以微传感系统的主要技术为主，结合代表性应用案例进行编写，共分为6 章。
第1 章微传感系统概述。主要介绍微传感系统的基本概念、静态动态特性、分类、材料特性以及发展趋势。
第2 章微系统制造技术。主要介绍典型的硅基、非硅基的MEMS 制造工艺，以及特种微加工方法、封装与集成。
第3 章硅基微传感技术与应用。主要介绍常用的硅基压阻式、电容式、压电式微传感系统设计、制造方法及典型案例。
第4 章非硅基柔性传感技术。主要介绍非硅基柔性传感器的主要特点和常见材料，介绍了典型柔性触觉传感器的基本原理和发展趋势，生物信号的感知测量原理及关键技术问题，并阐述了非硅基柔性传感器在机器人、医疗健康和虚拟现实领域的应用。
第5 章自供能微传感系统。主要介绍了自供能微传感系统的概念以及关键技术，主要包括压电式、电磁式、静电式、摩擦电式振动能量收集技术和风能收集技术，最后阐述自供能微传感系统在诸多领域的潜在应用。
第6 章新兴微传感系统应用展望。主要介绍新型功能材料在微传感系统中的应用，以及新兴微传感系统在智慧工业、农业和军事航空航天领域的诸多应用前景。
本书第1 章、第6 章由刘会聪、冯跃、孙立宁教授共同编写；第2 章、第3 章由冯跃编写；第4 章、第5 章由刘会聪编写。在此要衷心感谢为本书插图和资料整理做了大量工作的研究生，他们是苏州大学的夏月冬、黄曼娟、耿江军、房艳、韩玉杰、袁鑫；北京理工大学的韩炎晖、唐绪松、钟科航、周子隆。本书在编写过程中参阅了国内外同行的研究成果，在此向原著者谨致谢意！
由于作者水平、知识背景、研究方向限制，书中不足之处，恳请各位读者、专家不吝指正。
编著者
2018 年冬于苏州大学
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