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第1章 绪论 1

1.1纳机电器件与系统基本概念 1

1.2国内外研究现状 2

1.3本书主要内容 11

参考文献 11

第2章 纳机电器件的尺度效应和耦合问题 13

2.1纳机电器件尺度效应 13

2.1.1弹性模量的尺度效应及纳尺度下力学理论适用性 13

2.1.2硅纳米梁的能量耗散机制 17

2.1.3纳尺度下理论模型适用性分析 30

2.2纳机电介观压阻效应 36

2.2.1力学分析 36

2.2.2电子能态和内建电场的影响 44

2.2.3量子阱共振隧穿 47

2.2.4介观压阻效应的定量表述 54

2.2.5电子自旋对介观压阻效应影响方式的理论研究 58

2.3量子惯性效应研究 60

2.3.1原子系统的相干控制及相干原子源 60

2.3.2相干集成原子光学研究 63

2.3.3原子量子惯性传感理论和测试方法研究 66

2.4纳机电连续结构尺度效应的表征研究 80

2.4.1微米/纳米尺度并行结构的尺度效应表征研究 80

2.4.2典型纳米结构谐振特性的实验表征 82

2.4.3典型纳机电结构谐振特性的测试 84

2.4.4内耗效应研究 86

参考文献 87

第3章 纳机电器件基础结构制造、测试和表征方法 91

3.1纳机电结构加工的关键新工艺及机理研究 92

3.1.1纳机电结构的成型方法 92

3.1.2纳米结构定位、定向组装方法 115

3.1.3纳米（机电）结构的电连接方法 118

3.1.4纳米功能薄膜制备方法 124

3.2纳机电功能结构加工的共性集成工艺研究 132

3.2.1具有“纳米宽度梁”特征的纳机电功能结构的集成工艺 132

3.2.2具有“纳米厚度梁”特征的纳机电功能结构的集成工艺 136

3.2.3具有“纳米柱/针尖”特征的纳机电功能结构的集成工艺 138

3.3纳机电器件基础结构加工的集成工艺研究 141

3.3.1纳机电惯性敏感结构集成制造工艺 141

3.3.2纳机电介观压阻效应传感结构集成制造工艺 142

3.3.3纳机电谐振器结构集成制造工艺 149

3.4纳米结构特性测试与表征方法研究 150

3.4.1纳米薄膜应力片上测试方法和相应测试结构 150

3.4.2纳米结构尺寸形貌测量方法 154

3.4.3纳米结构静力学特性、振动特性测试方法 160

参考文献 164

第4章 纳机电加速度传感器 169

4.1纳机电加速度计基础结构设计及建模仿真研究 169

4.1.1纳机电加速度计基础结构设计 169

4.1.2纳机电加速度计基础结构的建模仿真 170

4.2纳机电加速度计结构测试方法研究 176

4.2.1纳机电静力学分析与测试 176

4.2.2纳机电动力学模型与测试 178

4.2.3纳机电加速度计结构测试 182

4.3纳机电加速度计特性和性能测试 203

参考文献 206

第5章 纳机电声传感器 208

5.1介观压阻效应基础结构的验证与传感机理 208

5.1.1纳机电力电耦合敏感结构的优化设计与仿真分析 208

5.1.2压力传感器结构设计及微分负阻特性验证 217

5.1.3纳机电力电耦合敏感结构的加工及其介观压阻效应 219

5.1.4纳机电力电耦合敏感结构信号解算电路研究 228

5.2纳机电水声传感器的设计和加工 232

5.3纳机电声传感器的集成封装与性能测试 243

5.3.1纳机电声传感器的集成封装 244

5.3.2纳机电声传感器的水下性能测试 245

参考文献 255

第6章 纳机电谐振器 259

6.1纳机电谐振器的Q值分析、驱动及检测设计 259

6.1.1纳机电谐振器的Q值分析 259

6.1.2纳机电谐振器的驱动设计 261

6.1.3纳机电谐振器检测方法研究 264

6.2纳机电谐振器基础结构的制备 266

6.3纳机电谐振器基础结构的性能 271

参考文献 275

第7章 微流体角速度传感器 277

7.1微流体角速度传感机理研究 277

7.1.1微流体定向运动结构设计 277

7.1.2微流体定向运动的协调控制方法研究 283

7.1.3微流体角速度传感的微观机理研究 287

7.2微流体行为可视结构实现方法研究 292

7.2.1低应力振动膜的关键加工工艺的优化和设计 292

7.2.2玻璃衬底上悬浮敏感梁的设计和制作 295

7.2.3利用多层掩模制造4种不同深度的硅结构 300

7.2.4振动膜上电极的低电阻连接 302

7.3微流体角速度传感技术实现方法研究 303

7.3.1热流式角速度传感器结构加工 303

7.3.2射流式角速度传感器结构加工 305

7.4微流体信号处理方法与试验研究 307

7.4.1敏感信号检测 307

7.4.2驱动控制技术研究 308

7.4.3微流体角速度传感器测试 311

参考文献 315

第8章 纳机电器件与系统的发展趋势及应用前景 317

附录 缩略语 321