气体与湿度传感器MEMS技术及应用 传感器与MEMS技术丛书 电子信息 国防工业出版社 东东图书 正版

本书拟重点讲述气体和湿度传感器设计制作的基本原理、方法及其应用从气体和湿度传感器的器件结构、材料、制作工艺等方面展开，分析介绍了典型传感器件和材料的表征技术与主要性能参数，并结合国内外前沿研究动态提出本领域的发展趋势。 全书将气体和湿度传感技术分为三个方面:基础原理(第1章~第3章)、器件分类(第4章~第9章)以及传感器微系统的应用(第10章)。本书首先阐述了气体和湿度传感器的基本概念，包括工作原理与结构、主要性能参数、机理研究方法等:结合前沿研究进展介绍了气体和湿度敏感材料的合成方法与表征技术，以及不同纳米结构的敏感效应:从表面加工工艺与体硅加工工艺两方面介绍了气体和湿度传感器的关键 MEMS 工艺:在此基础上分类介绍了多种气体传感器包括半导体原理、电化学原理、光学原理等以及湿度传感器，针对每种器件从基础原理、结构特点、工艺与性能参数等方面展开详细介绍:最后结合国防应用特点，列举了气体和湿度传感器在航空航天、地面武装及海洋装备等领域的应用实例。 本书可作为应用物理、微电子、电子信息、化学、材料科学、环境科学等领域大学本科生及研究生教材，也可供在气体和湿度传感器领域工作的研究人员参考。

第 1 章 气体和湿度传感器的基本概念

1.1 气体和湿度传感器的发展历程

1.1.1 气体传感器技术的发展状况

1.1.2 湿度传感器技术的发展状况

1.2 气体传感器原理及分类

1.2.1 气体传感器的基本概念

1.2.2 气体传感器的工作原理与结构

1.2.3 气体传感器的主要性能参数

1.3 湿度传感器的原理与分类

1.3.1 湿度传感器的基本概念

1.3.2 湿度传感器的工作原理与结构

1.3.3 湿度传感器的主要性能参数

1.4 气体与湿度传感器机理的研究方法

1.4.1 性能测试分析

1.4.2 理论计算与仿真

1.4.3 原位表征技术

1.5 气体与湿度传感器的发展展望

参考文献

第 2 章 气体和湿度敏感材料

2.1 纳米材料的合成方法

2.1.1 气相法合成纳米材料

2.1.2 液相法合成纳米材料

2.1.3 固相法合成纳米材料

2.1.4 其他合成方法

2.2 纳米材料的表征技术

2.2.1 纳米材料的形貌表征

2.2.2 纳米材料的结构与组分表征

2.2.3 纳米材料的性能表征

2.3 纳米复合材料的合成与表征技术

2.3.1 无机纳米复合材料

2.3.2 聚合物纳米复合材料

2.3.3 有机 / 无机纳米复合材料

2.3.4 贵金属修饰纳米复合材料

2.4 纳米材料的传感效应

2.4.1 纳米颗粒的敏感效应

2.4.2 纳米线的敏感效应

2.4.3 二维纳米材料的敏感效应

2.4.4 纳米复合材料的敏感效应

2.5 小结

参考文献

第 3 章 MEMS 气体和湿度传感器的制造工艺

3.1 表面 MEMS 工艺

3.1.1 薄膜沉积与生长工艺

3.1.2 图形化工艺

3.1.3 刻蚀工艺

3.2 体硅 MEMS 工艺

3.2.1 体硅湿法腐蚀

3.2.2 深硅离子刻蚀

3.2.3 其他体的加工工艺

3.3 基于 MEMS 的气体传感器的制造工艺

3.3.1 硅基 MEMS 化学气体传感器的结构

3.3.2 材料选择及设计

3.3.3 案例分析

3.4 小结

参考文献

第 4 章 半导体气体传感器

4.1 半导体气体传感器的分类

4.1.1 电阻式气体传感器

4.1.2 非电阻式气体传感器

4.2 半导体气体传感器的原理

4.2.1 表面控制型

4.2.2 体控制型

4.2.3 半导体气敏材料的增敏机理

4.3 半导体气体传感器的制作与测量

4.3.1 经典结构半导体气体传感器

4.3.2 MEMS 半导体气体传感器

4.4 半导体气体传感器的应用

参考文献

第 5 章 电化学气体传感器

5.1 电化学气体传感器的理论基础

5.1.1 电极电势

5.1.2 双电层

5.1.3 电化学热力学

5.1.4 电极过程动力学

5.2 电化学气体传感器的工作原理及分类

5.2.1 气体传感器的电化学反应过程

5.2.2 电化学气体传感器的反应特点

5.2.3 燃料电池型气体传感器

5.2.4 伽伐尼型气体传感器

5.2.5 定电位电解型气体传感器

5.3 电化学气体传感器的结构与特点

5.3.1 壳体

5.3.2 扩散层

5.3.3 电极

5.3.4 电解质

5.4 电化学传感器的制作工艺与性能

5.4.1 电化学气体传感器的制作工艺

5.4.2 传感器的性能

5.5 电化学气体传感器的应用

5.5.1 工业领域

5.5.2 民生安全健康领域

5.5.3 医疗领域

5.5.4 饮酒检测领域

第 6 章 固体电化学气湿敏传感器

6.1 固态电化学气湿敏传感器的分类与工作原理

6.1.1 根据工作模式分类

6.1.2 根据电解质分类

6.1.3 固态电化学气湿敏传感器的工作特性

6.2 固态电化学气湿敏传感器的常规制备工艺和表征技术

6.2.1 常规制备工艺

6.2.2 表征技术：极化曲线和阻抗谱

6.3 固态电化学气湿敏传感器的应用

6.3.1 汽车尾气检测

6.3.2 湿度检测

6.3.3 氢气检测

6.3.4 VOC 检测

6.4 固态电化学传感器的新兴技术

6.4.1 新型参比电极：锰系和全封闭式

6.4.2 新型传感器结构：变频式

6.4.3 光耦合电化学传感技术

参考文献

第 7 章 光学气体传感器

7.1 光学气体传感器概述

7.2 光学吸收型气体传感器

7.2.1 NDIR 气体传感器

7.2.2 TDLAS 气体传感器

7.2.3 光纤气体传感器

7.2.4 光声光谱式气体传感器

7.3 光学气体传感器的应用

参考文献

。。。。。。。。。。。。。。。。。