课程大纲

课程大纲

声学MEMS器件原理与技术

课程编码:180093085402P3003H 英文名称:Principle and Technology of Acoustic MEMS Device 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业课 主讲教师:李俊红

教学目的要求
声学机电系统(MEMS)是一门专业基础课,通过本课程的学习使学生了解声学微机电系统的基本原理和加工技术,掌握声学微机电器件的理论分析过程,了解其测试原理和方法。对压电薄膜沉积技术有比较全面了解,掌握其基本原理和测试分析方法。掌握微机电常用制备技术,了解声学微机电未来发展方向,为后续的相关研究打下基础。

预修课程
大学物理、高等数学

大纲内容
第一章 绪论 3.5学时 李俊红
第1节 微机电系统概述
第2节 微机电系统的发展历史
第3节 声学微机电系统优势和发展
第4节 声学微机电系统技术导论
第二章 MEMS加工技术 6.5学时 李俊红
第1节 MEMS加工技术与工艺
第2节 MEMS材料及刻蚀技术
第3节 MEMS工艺流程
第三章 薄膜电学和力学性能 3.5学时 李俊红
第1节 薄膜材料电学性能概述
第2节 薄膜材料力学性能概述
第3节 材料弹性力学概述
第四章 声学MEMS器件 9.0学时 李俊红
第1节 声学MEMS器件概述
第2节 MEMS传声器
第3节 MEMS扬声器
第4节 MEMS水听器
第5节 薄膜体声波谐振器
第6节 医用MEMS换能器及其阵列
第五章 压电薄膜 7.5学时 李俊红
第1节 晶体学概述
第2节 压电薄膜制备技术
第3节 常用压电薄膜
第4节 压电薄膜改性原理与技术
第5节 压电薄膜性能分析
第六章 MEMS压电换能器原理与结构优化 5.0学时 李俊红
第1节 等效电路
第2节 MEMS器件有限元仿真
第3节 常用声学MEMS器件理论分析和结构优化方法
第七章 声学MEMS器件测试方法 5.0学时 李俊红
第1节 声学MEMS器件性能参数介绍
第2节 阻抗分析
第3节 声学MEMS器件性能参数测试分析

教材信息
1、 微系统设计与制造 王喆垚 2015年1月 清华大学出版社

参考书
1、 压电换能器和换能器阵 栾桂冬 2005年10月 北京大学出版社

课程教师信息
李俊红,研究员,博导,中国科学院声学研究所超声学实验室副主任,多年来一直从事声学MEMS、压电薄膜和超声学方面的理论和技术研究。以负责人和骨干承担国家重点研发计划、科技部863、973项目、国家自然科学基金重点和面上项目、预研类项目、院重点部署等项目。在SENSOR ACTUAT A-PHYS、SMART MATER STRUCT、J ALLOY COMPD、CERAM INT等国际国内期刊发表论文60余篇,授权发明专利18项,指导博士研究生3名,硕士研究生6名,3人获得国家奖学金。