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[2017-12-05]

 微纳传感器课程设计  课程教学大纲

Course Outline

课程基本信息(Course Information

课程代码

Course Code

377070

*学时

Credit Hours

32

*学分

Credits

2

*课程名称

Course Title

(中文)微纳传感器课程设计

(英文)Design of micro and nano sensors

*课程性质

Course Type

选修课

授课对象

Target Audience

微电子科学与工程专业(本科生)

*授课语言

(Language of Instruction)

中文

*开课院系

School

电院微纳电子学系

先修课程

Prerequisite

授课教师

Instructor

杨斌

课程网址

(Course Webpage)

 

*课程简介(Description

随着物联网和移动互联网技术的快速发展,微电子传感器和执行器在汽车、消费电子、航空工业、生物医学领域有着大量应用,一些新型微传感器也得到快速发展。而随着低功耗微电子器件的开发和应用,自供能微系统概念最近也被提出。因此微型能量采集技术是微传感器新的发展。《微纳传感器课程设计》作为电子类专业的一门专业和前沿的课程,目的和任务是使本专业学生了解已有微传感器和微执行器的工作原理、结构设计、半导体工艺的加工。阐述相关的国内外行业在该类传感器的发展状况和研发趋势。重点介绍微器件的关键技术,为学生未来在科研和工作中掌握基本技能,拓宽相应的思路。

 

*课程简介(Description

With the quick development of internet of things and mobile internet technologies, micro sensors and actuators have some important applications in the fields of automobile, consumer electronics, aerospace and biomedical science. Some novel micro sensors have been proposed and developed. Moreover, self-powered concept has been proposed due to the development of low power micro devices. Therefore, micro energy harvester technologies will be the new trend for integration of micro sensors. This course will let students master the working principle, structural design and micro fabrication processes of micro sensor and actuators. We will present the development and research trend of these sensors.

 

课程教学大纲(course syllabus

*学习目标(Learning Outcomes)

通过该课程学习,首先掌握MEMS发展的历史和内涵,接着重要阐述力学传感器和执行器的重要理论知识,包括理论设计、工作原理、加工工艺以及器件性能的基本要求,同时对传感器的应用进行讲解。然后让同学了解RF MEMS, OPTICAL MEMS, BioMEMS等相关理论知识学习。另外对MEMS在微能源领域的新型应用进行阐述,拓宽传统MEMS的最新应用。通过这门课学习让学生基本掌握传感器的基本理论知识和相关应用。

 

*教学内容、进度安排及要求

(Class Schedule

&Requirements)

教学内容

学时

教学方式

作业及要求

基本要求

考查方式

MEMS技术的发展历史和现状分析

2

上课

课堂讨论

掌握MEMS内涵

提问

力学传感器-微型加速度传感器

4

上课

课堂讨论

掌握加速度传感器内容

提问

力学传感器-压力传感器

2

上课

课堂讨论

掌握压力传感器知识

提问

力学传感器-MEMS麦克风

2

上课

课堂讨论

掌握MEMS麦克风知识

提问

力学执行器器件工作机理、设计与加工

2

上课

课堂讨论

掌握力学执行器

提问

RF MEMS-谐振器与继电器

4

上课

课堂讨论

掌握RF MEMS内涵

提问

Bio-MEMS---生物传感器

4

上课

课堂讨论

掌握Bio MEMS内涵

提问

微纳能量采集器-机械能转换

2

上课

课堂讨论

掌握机械能转换原理

提问

微纳能量采集器-声能、热能

2

上课

课堂讨论

掌握声热能量转换原理

提问

Optical MEMS—数字微镜和THz微器件

4

上课

课堂讨论

掌握optical MEMS知识

提问

磁性传感器和执行器

2

上课

课堂讨论

掌握磁性传感器和执行器相关知识

提问

期末大作业

2

上课

课堂讨论

掌握以前学的知识

汇报

*考核方式

(Grading)

对某一个具体MEMS的器件进行资料查询、收集,并形成大作业,期末进行汇报

*教材或参考资料

(Textbooks & Other Materials)

Ø  The MEMS handbook, Mohamed Gad-el-Hak, CRC Press,2001

Ø  微传感器与微执行器全书,[]格雷戈里 T. A. 科瓦奇   张文栋等译 科学出版社 2003

Ø  Microsystem Design, Stephen D. Senturia, Springer, 2005

Ø  Energy Harvesting Technologies, Shashank Priya, Daniel J. Inman,Springer, 2009

Ø  Nanofabrication and its application in renewable energy, book chapter 3, Bin Yang, Jingquan Liu, RSC, 2014

Ø  Micro-nano harvesting technologies, Bin Yang, Huicong Liu, Jingquan Liu, Chengkuo Lee, Artech House, (Submitted manuscript) 2014.

Ø  Albert Folch, “Introduction to BioMEMS”, August 21, 2012 by CRC Press.

W. Tian, E. Finehout, “Microfluidics for Biological Applications”, 2008 by Springer

其它

More

 

备注

Notes

 

 

备注说明:

1.带*内容为必填项。

2.课程简介字数为300-500字;课程大纲以表述清楚教学安排为宜,字数不限。

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