前言

微机电系统（MEMS）是20世纪末、21世纪初兴起的工程科学前沿，是当前十分活跃的研究领域，它涉及多学科的交叉：如物理学，现代光学，现代力学、化学、生物学等基础学科，以及材料、机械、电子、信息等工程技术学科。

MEMS有着广泛的应用前景，在全球范围内市场成指数上升的趋势，在我国也已成为国民经济新的增长点，它在汽车工业、生物医学工程、航天航空、精密仪器、移动通信以及国防科技等方面都有极大的发展潜力。

MEMS的研究也带动了新的学科和新技术的发展，如微流体、微传热、微摩擦、微光学以及微机电系统的设计原理和方法、微机电系统的制作工艺、微机电系统材料及其特性研究、微细测试技术和相应设备的研制等，这都已成为科技工作者关注的热点。

随着微机电系统的发展，对相关人才的要求也越来越高，要掌握现代的数、理、力学基础，要了解微机电系统技术的方方面面，要掌握光、机、电等多学科的新进展，既要会理论建模，又要有熟练的测试技术，这给现代教育提出了一个很大的挑战，也是关系到微机电系统的未来和相关产业的可持续发展的当务之急。

作为创建高水平的中国大学必须开拓创新，与时俱进，在教学改革的基础上，完成有关微机电系统方面的学科建设，以及系列课程的教学计划、教学大纲和教材建设。在这方面世界发达国家的各著名大学和研究所大都进行了有益的探索，开设了相关的课程，编写相关教材，建立了新的教学体系等，并取得了一定的成效。这些都可为我们所借鉴和参考。另一方面，这是一门使大学生了解高科技前沿的新颖课程，是对学生进行素质教育的一个重要方面，也是进行教学改革，更新较陈旧的教学内容的一项重要举措。

20世纪90年代以来，编者先后负责和参加了与微机电系统有关的多项国家自然科学基金项目，深感对这种跨学科、多领域的新兴课题，需要较宽的知识结构，需要相关各学科人员的沟通和协调。为此，十分需要一本针对微机电系统比较全面系统的概论性教材。

目前国内也相续出现有关MEMS的著作和教材：如李德胜等主编的《MEMS技术及其应用》、章吉良等编著的《微机电系统及其相关技术》、刘晓明等编著的《微机电系统设计与制造》、王琪民编著的《微型机械导论》、王春海等译著的《微系统技术》以及王晓浩等译著的《MEMS和微系统——设计和制造》，等等。这一系列微机电系统相关的教材，内容各有特色，侧重点不同。编者在阅读大量国内外相关教材和文献的基础上，对微机电系统进行全面系统的了解和分析，针对有一定微电子、工程力学或机械工程基础的高年级本科生，撰写《微机电系统及设计》，也可以作为对MEMS感兴趣的研究生、科研人员的参考资料。

本书作为填补国内空缺的专门教材，相对其他相关微机电系统教材，力争做到：基本思路清晰，基本概念清楚；通俗易懂，深浅适宜；文字畅通，图文并茂；信息量大，覆盖面广；基本定律和分析计算均有定量公式描述。能全面系统地介绍微机电系统，并着重讲述微机电系统的设计基础和相关CAD技术。

要感谢我过去和现在的学生们在我进行“MEMS技术”授课过程中给予的反馈建议，这些建议对本书的写作是非常关键的。同样要感谢我的导师杨银堂教授，以及课题组同事们在本书写作过程中给予的鼓励和帮助，特别是柴常春教授和马振洋博士对本书的评阅并提出了不少宝贵意见。最后，要感谢西安电子科技大学，以及微电子学院给予我的这次机会和支持。

由于作者水平有限，又涉及多个学科，加上微机电系系统的日新月异，本书很难全面深入地反映微机电系统相关技术的发展前沿，而且在编写过程中难免会有一些疏忽和不妥当之处，恳请读者批评指正，作者将不胜感激。

娄利飞

2010年4月于西安电子科技大学