微感測系統與應用

序

微系統是一門融合機、電、光、磁、生、化等多個交叉尖端學科的領域，具有微型化、集成化、智慧化、低成本、高性能、可批量化等優點，已經並將繼續在生物醫療、能源環境、汽車電子、消費電子、無線通訊、軍事國防、航空航天等領域產生深遠影響。

本書以微系統中最具代表性的微感測系統為核心，結合當前的無線通訊以及物聯網技術、能源收集技術、柔性電子技術等新興尖端科技，對廣義微感測系統的相關技術進行了全面系統介紹，包括微系統加工技術、矽基微感測技術、非矽基微感測技術、自供電微感測與微能源技術。同時也介紹了微感測系統在智慧工業、智慧農業、生物醫療、軍事、航空航天等各個應用領域中所發揮的重要作用。本書以微感測系統的主要技術為主，結合代表性應用案例進行編寫，共分為6章。第1章微感測系統概述。主要介紹微感測系統的基本概念、靜態動態特性、分類、材料特性以及發展趨勢。

第2章微系統製造技術。主要介紹典型的矽基、非矽基的MEMS製造工藝，以及特種微加工方法、封裝與集成。

第3章矽基微感測技術與應用。主要介紹常用的矽基壓阻式、電容式、壓電式微感測系統設計、製造方法及典型案例。

第4章非矽基柔性感測技術。主要介紹非矽基柔性感測器的主要特點和常見材料，介紹了典型柔性觸覺感測器的基本原理和發展趨勢，生物訊號的感知測量原理及關鍵技術問題，並闡述了非矽基柔性感測器在機器人、醫療健康和虛擬現實領域的應用。

第5章自供能微感測系統。主要介紹了自供能微感測系統的概念以及關鍵技術，主要包括壓電式、電磁式、靜電式、摩擦電式振動能量收集技術和風能收集技術，最後闡述自供能微感測系統在諸多領域的潛在應用。

第6章新興微感測系統應用展望。主要介紹新型功能材料在微感測系統中的應用，以及新興微感測系統在智慧工業、農業和軍事航空航天領域的諸多應用前景。

本書第1章、第6章由劉會聰、馮躍、孫立寧教授共同編寫；第2章、第3章由馮躍編寫；第4章、第5章由劉會聰編寫。在此要衷心感謝為本書插圖和資料整理做了大量工作的研究生，他們是蘇州大學的夏月冬、黄曼娟、耿江軍、房豔、韓玉傑、袁鑫；北京理工大學的韓炎暉、唐緒松、鐘科航、周子隆。本書在編寫過程中參閱了海內外同行的研究成果，在此向原著者謹致謝意！

由於作者水準、知識背景、研究方向限制，書中不足之處，懇請各位讀者、專家不吝指。