微机电系统基础一班

课程编码：180093080903P2002H-1 英文名称：Foundations of MEMS 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业核心课 主讲教师：杨晋玲

本课程是介绍微机电系统（MEMS）中的基本原理以及它们在多种不同实际器件中的应用实例。通过该门课程的学习，希望学生能够了解微机电器件的发展过程并掌握微机电器件与系统的工作原理与设计方法。了解微机电器件的加工方法与制造工艺；理解在微小尺度下能量转换、传感和驱动的作用原理；领会在尺度等比例缩小条件下，各种物理、化学效应的变化规律及其在微机电器件工作中的指导性作用；理解微机械结构与宏观机械结构在设计原理与工作方式上的异同；初步掌握微机电器件及系统的分析与建模方法。理解本学科领域发展历程和发展方向，拓展学生的视野，为后续的相关科研工作奠定基础。

高等数学、高等数学、信号与系统、模拟电路基础

第一章 微机电系统导论 3学时 杨晋玲
第1节 MEMS的发展历史
第2节 MEMS技术的典型应用与产品
第3节 MEMS市场与行业
第4节 MEMS技术发展机遇
第5节 MEMS技术面临的挑战
第二章 MEMS材料与加工技术 12学时 杨晋玲
第1节 MEMS常用材料
第2节 MEMS加工技术概要
第3节 材料生长工艺
第4节 光刻、图形化工艺
第5节 腐蚀、刻蚀工艺
第6节 典型工艺组合
第7节 MEMS器件封装与测试
第三章 MEMS工艺线参观（实验课） 6学时 杨晋玲
第1节 COMSOL仿真在MEMS设计中的应用
第2节 MEMS器件的COMSOL建模与分析
第3节 MEMS工艺流程与设备介绍
第4节 MEMS器件测试观摩
第四章 MEMS机械基础知识 3学时 杨晋玲
第1节 弹性力学
第2节 结构力学
第五章 MEMS电学基础知识 3学时 杨晋玲
第1节 半导体物理基础
第2节 微机械的等效电路模型
第六章 MEMS换能原理 6学时 杨晋玲
第1节 MEMS换能原理概述
第2节 MEMS静电换能原理
第3节 MEMS压电换能原理
第4节 MEMS其它典型换能原理
第七章 MEMS传感器与驱动器 3学时 杨晋玲
第1节 MEMS物理量传感器
第2节 MEMS生化量传感器
第3节 MEMS驱动器
第八章 MEMS热学原理与应用 3学时 杨晋玲
第1节 热能与热传递
第2节 MEMS器件中的热传导
第3节 MEMS红外传感器
第九章 MEMS流体力学原理与应用 3学时 杨晋玲
第1节 流体力学基本知识
第2节 微流体的原理与基本操作
第3节 微流体器件
第十章 微型化与NEMS 3学时 杨晋玲
第1节 尺度效应
第2节 NEMS材料与工艺
第3节 NEMS器件及应用
第十一章 MEMS传感器专题 3学时 杨晋玲
第1节 MEMS传感器典型案例-1
第2节 MEMS传感器典型案例-2
第十二章 考试 2学时 杨晋玲
第1节 考试

邹旭东，中国科学院空天信息创新研究院“传感技术联合国家重点实验室”研究员、博士生导师，中国科学院大学电子电气与通讯工程学院岗位教授，中国科学技术大学“国家示范性”微电子学院兼职博士生导师。中国电子学会“传感与微系统分会”青年副主任委员。博士毕业于剑桥大学工程系（微系统专业），并曾先后在北京大学“微米/纳米加工技术国家重点实验室”与剑桥大学“纳米科学中心”从事研究工作。主要从事微机械谐振器，高精度微惯性传感器，多功能集成微系统，分布式传感系统以及微纳加工工艺开发等研究。
杨晋玲 中国科学院半导体研究所，研究员，博士生导师。
中国科学院大学岗位教授，MEMS和光电集成微系统教研室主任。
中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会常务委员，中国微米纳米技术学会高级会员
1997年在中国科学院物理研究所获博士学位。
1997年-2004年，先后在日本东北大学的Venture Business Laboratory、德国弗莱堡大学的Institute for Microsystem Technology、瑞士巴塞尔大学和IBM Zurich Research Laboratory工作。
2004年，加入中科院半导体研究所。
长期从事MEMS器件研究：高稳定性MEMS振荡器、MEMS生化检测系统、高分辨扫描探针、光衰减器，等。