文档介绍：第3章微传感器的常用材料及加工工艺
微型化作为传感器的主要发展方向,不仅是各应用领域需求推动的结果,,，而MEMS技术的发展则是微传感器的最直接推动力。微传感器是目前最为成功、最具有实用性的MEMS器件。

微传感器的敏感原理是一些物理现象或化学现象，而微传感器的具体实现则是依靠一些能有效表现这些现象的材料。材料对于微传感器的研究与制作都起着相当重要的作用。没有好的材料，就不可能有好的微传感器。
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一切物质，包括固体、液体和气体，都是由无数微粒按一定的方式聚集而成的。这些微粒可能是分子、原子或离子。原子结构直接影响原子间的结合方式。若外电子层未填满，原子便试图获得额外电子，组成分子或聚合物。
有4种主要键合类型，即离子键、金属键、共价键和范德瓦尔斯力。
离子键是由不同极性离子之间的静电吸引所形成的。大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合。离子键形成晶体——其原子按长距离三维图案排列，以降低总能量并维持电中性的固体。因为没有自由电荷，离子之间的强内聚力使得离子键形成的晶体具有低的电导率、相当高的熔融温度和良好的机械强度。
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金属键也是由静电力产生的。与离子键不同，这些静电力不是在占据固定位置的电荷之间，而是在固定的正电荷与围绕固定金属正离子运动的电子云之间。金属中的自由电子来自于原子的最外层电子（价电子）。因此，金属具有规则的结构，但不需要特殊的原子排列来保证电中性，而是由群集的电子云维持电中性。金属中的晶体结构由原子的聚集能力决定。较小的原子可以通过半径较大的原子晶格扩散，如锗中的铜。
金属的基本特点是电子的共有化。金属键既无饱和性又无方向性，因而每个原子有可能同更多的原子相结合，并趋于形成低能量的密堆结构。当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时，不至于使金属键破坏，这使金属有良好的延展性。并且，由于自由电子的存在，金属一般都有良好的导电和导热性能。
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共价键来源于与相邻原子共享电子的原子。两个或多个电极性相差不大的原子间通过共用电子形成化学键。共价键键合的基本特点是核外电子云达到最大的重叠，形成“共用电子对”，有确定的方位，且配位数较小。
共价键在亚金属（碳、硅、锡、锗等）、聚合物和无机非金属材料中均占有重要地位。共价键晶体中各个键之间都有确定的方位，配位数比较小。共价键的结合极为牢固，故共价键形成的晶体稳定具有结构、熔点高、质硬脆等特点。
范德瓦尔斯力出现在分子内部具有共价键的分子之间。由于电子的连续运动而使正电荷中心与负电荷中心不重合，故其偶极矩很小。
范德瓦尔斯力属于物理键，是一种次价键，没有方向性和饱和性。比化学键的键能要少1~2个数量级。范德瓦尔斯力将有机分子维持在一起，形成内聚能很小的晶体，而且晶体的结构取决于分子聚集在一起的程度。不同的高分子聚合物有不同的性质，分子间的范德瓦尔斯力不同是一个重要因素。
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由于内聚力小，具有范德瓦尔斯力的材料的熔点和沸点都不高。

另外，氢键是一种特殊的分子间作用力。它是由氢原子同时与两个电负性很大而原子半径较小的原子（如O、F、N等）相结合而产生的具有比一般次价键大的键力，具有饱和性和方向性。氢键在高分子材料中特别重要。
原子中的电子只能占据确定的状态或能级,。大多数原子中都有许多能级，各临近能级形成能带。
固体的电子性质和能带结构密切相关。
能带之间的相对间隔决定了材料的电导率，这对微传感器是一个有用的特性。
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根据结构，固体可以呈单晶态、多晶态、非晶态和玻璃态。晶体可以看成是完全填满空间的“晶胞”的周期性重复。晶胞可以用空间点阵来描述。原子不仅占据顶点，而且也能占据晶胞的中心、两个面或多个面的中心或它们的组合。方向和晶面用所谓米勒指数来表示。
多晶材料（如金属和陶瓷等）由经晶界结合的大量随机取向的晶体（所谓晶粒）集聚而成。当晶粒足够小时，多晶材料的一些物理特性（如弹性模量、电导率和热膨胀）呈各向同性，尽管构成的晶体可能呈各向异性。
非晶态固体（如树脂）没有有序原子，它们是固化的液体。当冷却