纳米半导体传感技术  0805J1M05002H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:翟俊宜,蒲雄,胡卫国
授课时间: 星期一,第3、4 节
授课地点: 教一楼227
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 0805J1M05002H 课时: 30 学分: 2.00
课程属性: 专业普及课 主讲教师:翟俊宜,蒲雄,胡卫国 助教:化麒麟
英文名称: Nano Semiconductor Sensing Technology 召集人:

教学目的、要求

纳米半导体传感技术是一门多学科交叉的前沿科技,本课程介绍国内外纳米半导体传感技术现状及发展趋势,先进传感材料,纳米传感器制造技术,传感器建模新方法,传感器设计、仿真及其工具软件等新概念、新思想和新知识,以及国内外典型半导体传感器的材料特性、结构特点、原理分析和设计方法。本课程讲述先进纳米半导体传感技术,具体体现在新原理、新材料、纳米化、集成化、多功能化、智能化、网络化和融合化,目的是揭示半导体传感技术发展的内在规律,寻求创新的有效途径,为从事纳米半导体传感器研究打下扎实的专业基础。

预修课程

半导体物理学 

教 材

半导体传感器原理与应用?

主要内容

第1章 传感器概论 (2学时)
1.1人体感官与传感器
1.1.1人的外化
1.1.2人的体外进化
1.1.3人体感官的外化与体外进化
1.1.4师法自然与仿生传感器
1.2传感器的分类、构成与发展动向
1.2.1传感器的分类
1.2.2传感器的构成
1.2.3传感器的发展动向
1.3测量误差与测量不确定度
1.3.1测量误差
1.3.2测量误差的处理方法
1.3.3测量不确定度


第2章传感器工艺 (2学时)
2.1去除加工
2.1.1腐蚀工艺
3.1.2牺牲层技术
2.2附加加工
2.2.1镀膜工艺
2.2.2光刻技术
2.2.3LIGA技术
2.3辅助工艺
2.3.1黏结
2.3.2共晶键合
2.3.3玻璃密封
2.3.4阳极键合
2.3.5冷焊
2.3.6钎焊
2.3.7硅硅直接键合
2.3.8微装配
2.4封装技术
2.4.1芯片级封装
2.4.2圆片级封装
2.4.3系统级封装
2.5质量控制
2.5.1微测试技术
2.5.2可靠性技术
2.6洁净室

第3章 半导体气敏元件与传感器(2学时)
3.1 金属氧化物的半导体化
3.2 表面电阻控制型气敏元件
3.3 氧化锌表面电阻控制型气敏元件
3.4 体电阻控制型气敏传感器
3.5 氧化锆浓差电池型氧传感器
3.6 电压控制型气敏传感器
3.7 催化金属栅场效应气敏传感器
3.8 微热板基气体传感器
3.9 气敏传感器特性参数的测试条件与装置
3.10 气敏传感器的应用

第4章 半导体湿敏元件传感器(2学时)
4.1 湿度表示方法
4.2 湿敏元件与传感器分类
4.3 特性参数
4.4 半导体陶瓷湿敏元件
4.5 元素半导体湿敏元件
4.6半导体结型和MOS型湿敏元件
4.7 电解质系湿敏传感器
4.8 湿敏元件的应用

第5章 半导体热敏元件传感器(2学时)
5.1热电阻
5.2半导体热敏二极管
5.3半导体热敏晶体管
5.4集成温度传感器
5.5热电偶传感器

第6章 半导体磁敏元件传感器 (4学时)
6.1 半导体的磁敏效应
6.2 霍尔元件
6.3 磁阻元件
6.4 巨磁阻
6.5 隧穿磁阻
6.6 磁敏二极管
6.7 磁敏三极管
6.8 微型磁通门

第7章光学传感器(4学时)
7.1光电传感器
7.2光波传感器
7.3光纤传感器

第8章图像传感器(2学时)
8.1可见光图像传感器
8.2红外图像传感器
8.3紫外图像传感器

第9章半导体力传感器(4学时)
9.1力学的基本概念
9.2电阻应变片
9.3扩散硅压阻式力传感器
9.4 电容式压力传感器
9.5 压电式力学传感器

第10章化学传感器(4学时)
10.1电化学传感器
10.2半导体化学传感器
10.3光化学传感器
10.4机械化学传感器
10.5分子印迹

第11章生物传感器(2学时)
10.1离子敏感元件的基本知识
10.2 ISFET
10.3半导体生物传感器

参考文献

传感器技术与应用:林若波等主编
先进传感技术:杨圣等主编