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第1章 综述 1

1.1纳米技术的背景 1

1.1.1纳米科技的历史 1

1.1.2纳米技术的定义 1

1.1.3纳米材料的种类 2

1.2纳米制造的背景 3

1.2.1制造的定义 3

1.2.2精密工程的定义 4

1.2.3微制造与微加工 4

1.2.4纳米制造和纳米机械加工 4

参考文献 5

第2章 纳米制造的加工原理 7

2.1基于物理原理的纳米制造 7

2.1.1高能球磨法 7

2.1.2惰性气体冷凝法 8

2.1.3非晶晶化法 9

2.1.4大塑性变形法 10

2.1.5物理气相沉积法 11

2.1.6纳米技术的物理/机械应用 14

2.2基于化学原理的纳米制造 14

2.2.1气相沉积法 15

2.2.2沉淀法 18

2.2.3水热合成法 18

2.2.4溶胶-凝胶法 19

2.2.5电沉积法 19

2.2.6化学镀法 20

2.2.7微乳液法 20

2.2.8纳米技术在化学中的应用 21

2.3基于生物原理的纳米制造 22

2.3.1基于生物原理的纳米技术 22

2.3.2基于生物原理的纳米制造应用实例 25

参考文献 27

第3章 纳米制造的加工技术 30

3.1“自上而下”的方式 30

3.1.1定型机械纳米加工 30

3.1.2磨粒纳米加工 32

3.1.3非机械纳米加工 33

3.1.4光刻加工 33

3.1.5生物纳米加工 39

3.2“自下而上”的方式 40

3.2.1以自组装为媒介的图形制作和传递 40

3.2.2生物分子自组装 44

3.2.3利用力场的自组装 46

3.2.4探针纳米加工 49

3.2.5蘸水笔纳米加工 50

3.2.6生物模板法合成 52

3.3纳米制造加工技术实例——纳米压印技术 56

3.3.1纳米压印技术原理 56

3.3.2纳米压印工艺 57

3.3.3纳米压印的应用 64

3.4纳米制造加工技术实例——超光滑表面制造 68

3.4.1超光滑表面加工概述 68

3.4.2超光滑表面制造工艺 69

3.4.3超光滑表面加工的挑战 75

参考文献 75

第4章 纳米制造的封装与装配技术 80

4.1封装概述 80

4.1.1发展历史 80

4.1.2封装的分类及常见形式 81

4.2封装的互连技术 90

4.2.1引线键合 90

4.2.2倒装芯片 94

4.3 BGA和CSP封装 102

4.3.1 BGA封装 102

4.3.2 CSP封装 104

4.4 MCM封装 108

4.4.1 MCM的特点 108

4.4.2 MCM的分类 110

4.4.3 3D-MCM 112

4.5 3D-TSV封装 114

4.5.1 3D封装的发展 114

4.5.2 3D-TSV的特点 116

4.5.3 3D-TSV的关键技术 117

4.5.4 3D-TSV的挑战 127

参考文献 128

第5章 纳米电子器件 131

5.1纳机电系统 131

5.1.1纳机电系统关键特性 131

5.1.2纳机电系统的基础理论与关键技术 133

5.1.3纳机电系统的应用 135

5.2纳米CMOS器件 136

5.2.1纳米CMOS器件面临的挑战 136

5.2.2纳米CMOS器件新物理效应 137

5.2.3纳米CMOS器件的栅技术 139

参考文献 142

附录A实验手册 144

实验一 应用AFM测量接触模式下的力曲线 144

实验二 纳米压印实验 146

实验三 化学机械抛光 149

实验四 原子层沉积实验 152

附录B关键词中英文对照 156