课程大纲
COURSE SYLLABUS
1.
课程代码/名称
Course Code/Title
微加工与微系统 Microfabrication and Microsystems
2.
课程性质
Compulsory/Elective
专业课/Elective
3.
课程学分/学时
Course Credit/Hours
3/48
4.
授课语言
Teaching Language
英文 English
5.
授课教师
Instructor(s)
胡程志/Chengzhi Hu
6.
是否面向本科生开放
Open to undergraduates
or not
是 Yes
7.
先修要求
Pre-requisites
研究生：无
本科生：本科生：ME307 控制工程基础或者 ME307-16 控制工程基础
Fundamentals of Control
8.
教学目标
Course Objectives
微加工与微系统是机械与能源工程系本科生与研究生专业选修课。其他学科专业具备相应基础知识
且有兴趣的学生可以选修。本课程的先修课程有化学原理 B 与大学物理 B(下)。
本课程的主要任务是通过各个教学环节及教学手段使学生掌握常用面向微机电系统，微机器人，微
电子器件，微流体器件，芯片实验室，生物传感器等微系统工作原理，设计准则，加工工艺与方
法。培养学生设计加工新型微传感器，微执行器，微系统的基本能力。为以后从事微器件与微系统
等方向的工程技术工作、科学研究工作以及开拓新技术领域奠定基础。
Microfabrication and Microsystems is a major elective course for undergraduate and
graduate students in the Department of Mechanical and Energy Engineering. Students
from other majors who have appropriate basic knowledge and are interested can take
courses. The prerequisite courses are General Chemistry B and General Physics B.
The objective of this course is to teach the working principles, design, and
processing techniques of microsystems that are commonly used as micro-
electromechanical systems, microrobots, microelectronic devices, microfluidic devices,
lab-on-a-chips, biosensors, etc. Meanwhile, it is obligated to train students the
basic capabilities in design and process of new microsensors, microactuators, and
other microsystems. The course will also lay a foundation for future engineering,
scientific research and development of new technologies in the direction of
microdevices and microsystems.
9.
教学方法
Teaching Methods
讲授/Lectures
10.
教学内容（需要写到 section 16）
Course Contents
Section 1
微 系 统 概 述 及 工 作 原 理 Overview and working principles of
microsystems
Section 2
微系统 设 计 与 制 造 的工程科学 Engineering Science in Microsystem
Design and Manufacturing
Section 3
微 系 统 设 计 中 的 工 程 力 学 Engineering Mechanics in Microsystem
Design
Section 4
微型化中的按比例缩小法则 The scaling law in miniaturization
Section 5
用于微系统的材料 Materials for microsystems
Section 6
微系统加工工艺-氧化，离子注入 Microsystem processing technology
- oxidation, ion implantation
Section 7
微系 统加工工 艺-化学气相 沉积 Microsystem Processing - Chemical
Vapor Deposition
Section 8
微系 统加工工 艺-物理气相 沉积 Microsystem Processing - Physical
Vapor Deposition
Section 9
微系统加工工艺-外延沉积、腐蚀 Microsystem processing technology
- epitaxial deposition, corrosion
Section 10
微系统设计 Microsystem design
Section 11
自驱动微纳米机器人 Self-driven micro/nano robot
Section 12
外部驱动微纳米机器人 1 Externally driven micro/nano robot 1
Section 13
外部驱动微纳米机器人 2 Externally driven micro/nano robot 2
Section 14
微流体驱动与控制 Microfluidic manipulation and control
Section 15
细胞操控微流控芯片 Microfluidic chip for cell manipulation
Section 16
线虫微流控芯片 Microfluidic chip for nematode
11.
课程考核
Course Assessment
请在此注明：①考查/考试；②分数构成（可包含 attendance,quiz, midterm,final exam,各项可设置一定比例，
由任课教师自行决定，研究生课程及格线为 75 分）。
出勤 Attendance 10%.课程项目 Projects 30%.期末报告 Final Presentation 60%.
12.
教材及其它参考资料
Textbook and Supplementary Readings
Tai-Ran Hsu, MEMS and Microsystems: Design, Manufacture, and Nanoscale Engineering,
Second Edition, John Wiley & Sons, 2008
Marc J. Madou, Fundamentals of Microfabrication and Nanotechnology, 2011, CRC Press
Joseph Wang, Nanomachines fundamentals and applications, 2013, Wiley-VCH
