王喆垚編寫的《微繫統設計與制造(第2版)》結
合微繫統(MEMS)技術的基礎理論、典型器件和發展趨
勢，介紹微繫統的力學、電學和物理學基本理論，針
對典型器件的分析設計方法和制造技術，以及多個前
沿應用領域，力爭成為具有一定深度和廣度的MEMS領
域的教材和實用參考書。主要內容包括：微繫統基本
理論、制造技術、微型傳感器、微型執行器、RF
MEMS、光學MEMS、BioMEMS，以及微流體和芯片實驗
室。本書強調設計與制造相結合、基礎與前沿相結合
，在基礎理論和制造技術的基礎上，深入介紹多種典
型和量產MEMS器件的設計和制造方法，以及重點和前
沿應用研究領域的發展。本書可供高等院校電子、微
電子、微機電繫統、測控技術與儀器、精密儀器、機
械工程、控制工程等專業的高年級本科生、研究生和
教師使用，也可供相關領域的工程技術人員參考。

第1章 微繫統概述
1.1 微繫統的概念
1.2 微繫統的特點
1.2.1 MEMS的典型特點
1.2.2 尺寸效應
1.3 MEMS的實現
1.3.1 MEMS設計
1.3.2 建模、模擬與數值計算
1.3.3 MEMS制造
1.4 微繫統的歷史、發展與產業狀況
1.4.1 歷史
1.4.2 產業狀況
1.4.3 發展趨勢
參考文獻
本章習題
第2章 力學基礎
2.1 材料的基本常數
2.1.1 硅的彈性模量
2.1.2 熱學參數
2.2 彈性梁
2.2.1 梁的基本方程
2.2.2 懸臂梁
2.2.3 雙端支承梁
2.2.4 折線彈性支承梁
2.3 薄板結構
2.3.1 矩形薄板
2.3.2 圓形薄板
2.3.3 動力學——瑞利法
2.4 流體力學
2.4.1 流體力學基本概念
2.4.2 流體阻尼
參考文獻
本章習題
第3章 微繫統制造技術
3.：1MEMS常用材料及光刻技術
3.1.1 MEMS常用材料
3.1.2 MEMS光刻
3.2 體微加工技術
3.2.1 濕法刻蝕
3.2.2 干法深刻蝕
3.3 表面微加工技術
3.3.1 表面微加工
3.3.2 薄膜的殘餘應力
3.3.3 表面微加工的應用和發展
3.4 鍵合
3.4.1 鍵合原理
3.4.2 鍵合對準方法
3.4.3 直接鍵合
3.4.4 陽極鍵合
3.4.5 金屬中間層鍵合
3.4.6 每分子鍵合
3.5 高深寬比結構與工藝集成
3.5.1 高深寬比結構的制造方法
3.5.2 工藝集成
3.5.3 MEMS代工制造
3.6 MEMS與CMOS的集成技術
3.6.1 單片集成技術
3.6.2 三維集成技術
3.7 MEMS封裝技術
3.7.1 MEMS封裝
3.7.2 三維圓片級真空封裝
參考文獻
本章習題
第4章 微型傳感器
4.1 微型傳感器的敏感機理
4.1.1 壓阻式傳感器
4.1.2 電容式傳感器
4.1.3 壓電式傳感器
4.1.4 諧振式傳感器
4.1.5 隧穿效應
4.2 壓力傳感器
4.2.1 壓力傳感器的建模
4.2.2 壓阻式壓力傳感器
4.2.3 電容式壓力傳感器
4.2.4 諧振式壓力傳感器
4.3 麥克風
4.3.1 麥克風的建模
4.3.2 電容式麥克風
4.3.3 集成麥克風
4.4 加速度傳感器
4.4.1 加速度傳感器的模型
4.4.2 加速度傳感器的結構與測量原理
4.4.3 三軸加速度傳感器
4.4.4 加速度傳感器的制造
4.5 微機械陀螺
4.5.1 諧振式陀螺的原理
4.5.2 微機械陀螺的結構與工作模式
4.5.3 陀螺的微加工技術
4.6 微型懸臂梁傳感器
4.6.1 微型懸臂梁傳感器的敏感機理
4.6.2 壓阻式微型懸臂梁傳感器的模型
4.6.3 微型懸臂梁傳感器的制造方法
4.6.4 微型懸臂梁傳感器的應用
4.7 傳感器噪聲
4.7.1 噪聲的來源
4.7.2 電學噪聲
4.7.3 熱力學噪聲
4.7.4 MEMS傳感器噪聲
參考文獻
本章習題
第5章 微型執行器
5.1 靜電執行器
5.1.1 平板電容執行器
5.1.2 梳狀叉指電極執行器
5.1.3 靜電馬達
5.1.4 直線步進執行器
5.2 壓電執行器
5.2.1 線性壓電執行器
5.2.2 彎曲壓電執行器
5.3 磁執行器
5.3.1 微型磁執行器的力和能量
5.3.2 線性執行器
5.3.3 扭轉執行器
5.4 電熱執行器
5.4.1 一維熱傳導模型
5.4.2 V形執行器
5.4.3 雙膜片執行器
5.4.4 冷熱臂執行器
5.4.5 熱氣驅動
5.5 微泵
5.5.1 往復位移微泵
5.5.2 蠕動微泵
5.5.3 其他微泵
參考文獻
本章習題
第6章 射頻MEMS
6.1 RFMEMS概述
6.1.1 RF、MEMS器件
6.1.2 基於RFMEMS的收發器前端結構
6.2 MEMS開關
6.2.1 開關的類型
6.2.2 MEMS開關的靜態特性
6.2.3 開關的動態特性
6.2.4 開關的電磁特性
6.2.5 MEMS開關的制造
6.3 微機械諧振器
6.3.1 振動模式及靜電換能器
6.3.2 彎曲振動模式諧振器
6.3.3 體振動模式
6.3.4 厚度剪切振動模式
6.3.5 MEMS諧振器的制造
6.4 基於諧振器的信號處理器
6.4.1 低損耗窄帶HF雨ElMI濾波器
6.4.2 混頻濾波器
6.4.3 本機振蕩器
6.5 可調電容、電感與壓控振蕩器
6.5.1 可調電容
6.5.2 電感
6.5.3 壓控振蕩器
參考文獻
本章習題
第7章 光學MEMS
7.1 MEMS微鏡
7.1.1 MEMS材料與結構的光學性質
7.1.2 MEMS微鏡的設計
7.1.3 微鏡的制造
7.1.4 微鏡的驅動與控制
7.2 光通信器件
7.2.1 M。EMS光開關
7.2.2 可變光學衰減器
7.3 顯示器件
7.3.1 反射微鏡DMD
7.3.2 光柵光閥GLv
7.3.3 其他MEMS顯示器件
7.4 其他光學MEMS器件
7.4.1 自適應光學可變形微鏡
7.4.2 光學平臺掃描微鏡
7.4.3 菲涅耳微透鏡
7.4.4 可調激光器
參考文獻
第8章 生物醫學MEMS
8.1 藥物釋放
8.1.1 生物膠囊和微粒
8.1.2 微針
8.1.3 可植入主動藥物釋放
8.2 生物醫學傳感器
8.2.1 醫學平臺傳感器
8.2.2 個人及可穿戴傳感器
8.2.3 可植入傳感器
8.3 執行器
8.4 神經微電極與探針
8.4.1 高密度神經探針陣列
8.4.2 無線接口可植入神經探針
8.5 組織工程
8.5.1 支架制備
8.5.2 細胞培養
8.5.3 細胞圖形化和培養
8.6 細胞與分子操作
參考文獻
第9章 微流體與芯片實驗室
9.1 概述
9.1.1 LOC的發展歷史
9.1.2 LOC的特點
9.1.3 微流體的特性
9.2 軟光刻技術
9.2.1 軟光刻與高分子聚合物
9.2.2 軟光刻母版和彈性印章
9.2.3 軟光刻圖形復制
9.2.4 軟光刻制造微流體管道
9.3 微流體的驅動與輸運
9.3.1 機械驅動
9.3.2 電動力驅動
9.4 LOC與微流體的基本操作
9.4.1 試樣預處理
9.4.2 混合
9.4.3 分離
9.4.4 DNA放大——PCR
9.4.5 集成試樣處理繫統
9.5 檢測技術
9.5.1 光學檢測
9.5.2 電化學檢測
9.5.3 質譜檢測
9.6 LOC的應用
9.6.1 細胞生物學及干細胞工程
9.6.2 微流體DNA芯片
9.6.3 蛋白質分析
參考文獻