MEMS NEMS諧振器技術 張文明 胡開明 9787030757197 【台灣高等教育出版社】

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書名:MEMS/NEMS諧振器技術
ISBN:9787030757197
出版社:科學
著編譯者:張文明 胡開明
頁數:475
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書號:1589669
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內容簡介

本書主要介紹微/納機電系統(MEMS/NEMS)諧振器動力學設計理論、分析方法及應用技術。全書共9章,主要內容包括:MEMS/NEMS技術基礎和MEMS/NEMS諧振器技術的發展歷程與發展趨勢;諧振器的工作原理、諧振結構設計理論及分析技術;諧振器件製備涉及的材料、微納加工工藝及技術;諧振器中存在的豐富非線性現象和複雜動力學行為;微納尺度下的能量耗散理論、阻尼特性、作用機制及測試方法;諧振器中應用的各種振動激勵與檢測原理及技術;通道式MEMS/NEMS諧振器檢測原理、動力學設計與分析技術;微納尺度下諧振器件的模態弱耦合作用機制、諧振器設計及感測技術;諧振器中存在的典型失效模式與失效機理,以及多種可靠性評估方法和測試技術。 本書可供微電子學、機械工程、信息通信、航空航天、生物醫學、凝聚態物理、環境能源、國防軍事等領域從事MEMS/NEMS技術及相關應用工作的科研人員和高等院校相關專業的師生閱讀參考。

目錄

前言
第1章 緒論
1 1 諧振器概況
1 1 1 諧振現象
1 1 2 基本特徵與分類
1 2 MEMS/NEMS技術概述
1 2 1 MEMS技術
1 2 2 NEMS技術
1 3 MEMS/NEMS諧振器技術發展歷程
1 3 1 MEMS諧振器技術
1 3 2 NEMS諧振器技術
1 3 3 NEMS諧振器的量子極限
1 4 MEMS/NEMS諧振器技術基礎
1 4 1 結構設計技術
1 4 2 微納加工技術
1 4 3 非線性現象與效應
1 4 4 耗散與阻尼機制
1 4 5 激勵與檢測技術
1 5 MEMS/NEMS諧振器技術應用及前景
1 5 1 智能感測
1 5 2 信息通信
1 5 3 生物醫學
1 5 4 航空航天
1 5 5 量子技術
1 5 6 發展前景
參考文獻
第2章 諧振原理與結構設計
2 1 概述
2 2 諧振原理
2 2 1 彎曲振動
2 2 2 扭轉振動
2 2 3 縱向振動
2 2 4 機電模型
2 3 動力學設計與性能參數
2 3 1 諧振頻率
2 3 2 品質因子
2 3 3 動態範圍
2 4 諧振結構動力學設計與器件
2 4 1 梳齒結構
2 4 2 梁式結構
2 4 3 弦線結構
2 4 4 薄板結構
2 4 5 薄膜結構
2 4 6 球殼結構
2 4 7 扭轉結構
2 4 8 通道式諧振結構
參考文獻
第3章 諧振器件材料與加工工藝
3 1 概述
3 2 硅基材料
3 2 1 單晶硅
3 2 2 多晶硅
3 2 3 無定形硅
3 3 硅化合物
3 3 1 二氧化硅
3 3 2 氮化硅
3 3 3 碳化硅
3 4 低維材料
3 4 1 碳納米管
3 4 2 納米線
3 4 3 石墨烯
3 4 4 二硫化鉬
3 5 壓電材料
3 5 1 機電耦合係數
3 5 2 氮化鋁薄膜
3 5 3 PZT壓電薄膜
3 5 4 氮化鎵
3 5 5 鈮酸鋰
3 6 聚合物材料
3 6 1 工藝材料
3 6 2 結構材料
3 7 金剛石材料
參考文獻
第4章 非線性現象與動力學效應
4 1 概述
4 2 非線性因素
4 2 1 材料非線性
4 2 2 幾何非線性
4 2 3 驅動非線性
4 2 4 阻尼非線性
4 3 剛度硬化與軟化效應
4 4 雙穩態現象
4 5 吸合現象
4 5 1 靜電吸合效應
4 5 2 靜態吸合失穩
4 5 3 動態吸合失穩
4 6 對稱破缺現象
4 6 1 對稱破缺的力學模型
4 6 2 對稱破缺的作用機制
4 7 同步現象
4 7 1 耦合系統中的同步現象
4 7 2 同步效應的作用機制
4 8 隨機共振現象
4 8 1 隨機共振實驗觀測
4 8 2 隨機共振機理
4 9 非線性模態耦合效應
4 9 1 模態耦合形式
4 9 2 模態耦合形成的力學機理
4 9 3 振幅飽和現象
4 9 4 內稟局域模
4 9 5 頻率梳
4 10 頻率穩定性
4 10 1 頻率波動的原因
4 10 2 頻率穩定性的作用機制
參考文獻
第5章 能量耗散機理與阻尼技術
5 1 概述
5 2 能量耗散的基本定義與表徵
5 3 熱彈性阻尼
5 3 1 滯彈性的基本概念與Zener耗散模型
5 3 2 LR熱彈性阻尼模型
5 3 3 微尺度薄板熱彈性阻尼特性
5 4 聲波-熱聲子相互作用
5 4 1 Akhiezer阻尼
5 4 2 Landau-Rumer阻尼
5 5 聲子-電子相互作用
5 5 1 谷內聲子-電子散射
5 5 2 谷間聲子-電子散射
5 6 耗散稀釋效應
5 6 1 弦的耗散稀釋
5 6 2 薄膜的耗散稀釋
5 7 空氣阻尼
5 7 1 滑膜氣體阻尼
5 7 2 壓膜氣體阻尼
5 7 3 稀薄空氣阻尼
5 8 液體黏滯阻尼
5 8 1 彎曲振動
5 8 2 扭轉振動
5 9 錨點損耗機制與結構設計
5 9 1 完美匹配層方法
5 9 2 彎曲模態諧振器支撐損耗
5 9 3 體模態諧振器支撐損耗
5 10 聲子隧道效應
5 11 表面耗散
5 11 1 表面層
5 11 2 表面化學效應
5 11 3 界面耗散物理機制
5 11 4 連續介質力學中的界面耗散
5 11 5 材料科學中的界面耗散
5 11 6 多層壓電體諧振器的能量損耗
5 12 兩能級系統引起的能量耗散
5 12 1 兩能級系統隧穿模型
5 12 2 兩能級系統引起的諧振器能量耗散
5 12 3 品質因子測量
參考文獻
第6章 振動激勵與檢測原理及技術
6 1 概述
6 2 振動激勵原理與技術
6 2 1 靜電激勵
6 2 2 電磁激勵
6 2 3 壓電激勵
6 2 4 介電激勵
6 2 5 熱激勵
6 2 6 光梯度力激勵
6 3 振動檢測原理與技術
6 3 1 電容檢測
6 3 2 壓電檢測
6 3 3 壓阻檢測
6 3 4 磁勢檢測
6 3 5 激光干涉檢測
6 3 6 單電子器件檢測
6 3 7 耦合諧振子檢測
6 4 振動激勵-檢測組合技術
6 4 1 靜電激勵-電容檢測
6 4 2 靜電激勵-壓阻檢測
6 4 3 電磁激勵-壓阻檢測
6 4 4 電熱激勵-壓
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