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微机电系统基础  102M4007H-2

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:杨晋玲等
课程编号: 102M4007H-2 课时: 50 学分: 3.0
课程属性: 专业核心课 主讲教师:杨晋玲等
英文名称: Micro-Electro-Mechanical System

教学目的、要求

MEMS技术是微电子技术的延伸与拓宽,以MEMS为基础发展的智能化、微型化新系统对我们的生产和生活方式产生了重要影响。本课程为微电子与固体电子学学科的基础课,主要讨论MEMS器件和系统的基本原理、特点、制作工艺、应用和发展前景。通过这门课让学生掌握MEMS的基础理论知识、发展历程和发展方向,拓展学生的视野,为后续的相关研究工作奠定基础。

预修课程

教 材

主要内容

第一章:MEMS和微系统概论(3学时)
1.	MEMS的基本概念和特点
2.	MEMS的发展历程
3.	MEMS的应用
第二章:MEMS材料(3学时)
1.	物质的基本结构简介
2.	单晶硅的晶体结构
3.	单晶硅的电学、物理和力学性能
4.	其它MEMS常用材料
5.	MEMS材料重要的物理性能
第三章:微系统工作原理(9学时)
1.	MEMS换能原理
2.	MEMS制动器
3.	MEMS传感器
第四章:微型化的尺度效应(3学时)
1.	微型化的需求及优势
2.	几何结构学中的尺度效应
3.	刚体动力学中的尺度效应
4.	物理学和流体力学中的尺度效应
第五章:纳米科学简介(3学时)
1.	NEMS的概念和特点
2.	NEMS的加工技术
3.	NEMS的应用及发展趋势
第六章:微系统设计(6学时)
1.	弹性力学的基本概念
2.	杆和薄板的静力弯曲
3.	机械振动
4.	薄膜力学
5.	有限元应力分析方法
第七章:热流体 (6学时)
1.	宏观和介观流体力学基本概念
2.	连续介质流体动力学基本方程
3.	圆管中的层流流动
4.	微管道中不可压缩流体的流动
5.	亚微米和纳米尺度的流体流动
第八章:MEMS制作工艺(6学时)
1.	MEMS常用材料及制备方法
2.	MEMS常用工艺
3.	表面加工工艺与体硅加工工艺
4.	MEMS工艺流程设计中的问题
第九章:MEMS测试技术(3学时)
1.	MEMS材料与结构测试方法
2.	MEMS器件测试方法
3.	MEMS测试中的问题
第十章:MEMS封装方法(3学时)
1.	管壳封装方法
2.	晶圆级封装方法

总复习和答疑(3学时)
考试(2学时)

参考文献

1.	Foundations of MEMS, Chang Liu, Pearson Education, Inc.,
2.	MEMS 和微系统设计与制造,徐泰然( Tai-Ran Hsu) 著,机械工业出版社,
3.	MEMS Introduction and Fundamentals,Mohamed Gad-el-Hak,CRC Press Taylor & Francis Group.
4.	Analysis and Design Principles of MEMS Devices, Minhang Bao, Elservier.

授课时间: 星期四, 第5、6、7节
授课地点: 学2-362
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20

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