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第1章 传感器总论1

1.1 传感器概述1

1.1.1 传感器的定义1

1.1.2 传感器的作用2

1.1.3 传感器的分类3

1.1.4 传感器的组成5

1.2 传感器的主要功能和性能6

1.2.1 静态特性6

1.2.2 动态特性7

1.2.3 可靠性8

1.2.4 环境适应性8

1.2.5 经济性8

1.3 传感器的现状与发展趋势8

1.3.1 技术现状与发展趋势8

1.3.2 产业现状与发展趋势9

1.3.3 市场现状与发展趋势10

1.4 传感器产业发展建议23

参考文献24

第2章 可见光图像传感器26

2.1 可见光图像传感器概述26

2.1.1 CCD图像传感器26

2.1.2 CMOS图像传感器27

2.2 可见光图像传感器的工作原理28

2.2.1 CCD图像传感器的工作原理28

2.2.2 CMOS图像传感器的工作原理29

2.3 可见光图像传感器的分类30

2.3.1 CCD图像传感器的分类30

2.3.2 CMOS图像传感器的分类33

2.4 可见光图像传感器的组成34

2.4.1 CCD图像传感器的组成34

2.4.2 CMOS图像传感器的组成35

2.5 可见光图像传感器的主要功能与性能36

2.5.1 CCD图像传感器的主要功能与性能36

2.5.2 CMOS图像传感器的主要功能与性能36

2.6 常用的可见光图像传感器38

2.6.1 常用的CCD图像传感器38

2.6.2 常用的CMOS图像传感器39

2.7 可见光图像传感器的现状40

2.7.1 可见光图像传感器的技术现状40

2.7.2 可见光图像传感器的产业现状41

2.7.3 可见光图像传感器的市场现状45

2.8 可见光图像传感器的发展趋势47

2.8.1 可见光图像传感器的发展趋势47

2.8.2 可见光图像传感器产业的发展趋势49

2.8.3 可见光图像传感器市场的发展趋势49

2.9 可见光图像传感器的发展建议49

2.9.1 发展重点49

2.9.2 举措50

参考文献50

第3章 红外传感器52

3.1 概述52

3.1.1 红外探测器的定义52

3.1.2 红外探测器的作用52

3.2 红外探测器的工作原理54

3.2.1 热探测器54

3.2.2 光子探测器57

3.2.3 波探测器60

3.3 红外探测器的分类61

3.3.1 按工作原理分类61

3.3.2 按制冷方式分类61

3.3.3 按器件芯片的组成分类63

3.4 红外探测器的其他构成64

3.4.1 封装／杜瓦64

3.4.2 制冷器和制冷机65

3.4.3 前置电路元器件／电路组件67

3.5 红外探测器的主要性能参数68

3.5.1 光谱响应范围68

3.5.2 规格68

3.5.3 黑体探测率／噪声等效温差68

3.5.4 制冷温度69

3.5.5 环境适应性69

3.6 典型红外探测器的性能69

3.7 红外探测器的现状与发展趋势70

3.7.1 技术的现状与发展趋势70

3.7.2 产业的现状与发展趋势71

3.7.3 市场的现状与发展趋势71

3.8 红外探测器产业发展建议73

3.9 新型红外探测器73

3.9.1 石墨烯基红外探测器73

3.9.2 二维材料探测器76

3.9.3 碳纳米管红外探测器78

3.9.4 有机半导体探测器84

3.9.5 量子点探测器87

参考文献90

第4章 紫外传感器92

4.1 概述92

4.1.1 紫外传感器的定义92

4.1.2 紫外传感器的作用92

4.2 紫外传感器的工作原理92

4.3 紫外传感器的分类93

4.4 紫外传感器的组成94

4.5 紫外传感器的主要功能与性能96

4.6 常用的紫外传感器97

4.7 紫外传感器的现状97

4.7.1 技术现状与热点成就97

4.7.2 产业现状107

4.7.3 市场现状108

4.7.4 国内紫外传感器市场走势108

4.8 紫外传感器的发展趋势110

4.8.1 技术发展趋势110

4.8.2 产业发展趋势111

4.8.3 市场发展趋势111

4.9 紫外传感器的发展建议111

4.9.1 发展思路111

4.9.2 发展重点与举措112

参考文献112

第5章 太赫兹传感器116

5.1 太赫兹波概述116

5.2 THz探测器的工作原理118

5.3 THz探测器的分类119

5.4 THz应用系统关键技术120

5.5 THz探测成像121

5.6 THz技术应用展望130

参考文献130

第6章 力学传感器133

6.1 概述133

6.2 力学传感器的分类133

6.3 力学传感器的工作原理134

6.3.1 加速度传感器的工作原理134

6.3.2 陀螺的工作原理137

6.3.3 压力传感器的工作原理137

6.4 力学传感器的组成138

6.5 力学传感器的主要功能与性能138

6.6 常用力学传感器139

6.7 力学传感器的发展现状与趋势139

6.8 力学传感器的发展建议145

参考文献146

第7章 电学传感器147

7.1 概述147

7.1.1 电学传感器的内涵147

7.1.2 电学传感器的应用147

7.2 电学传感器的分类147

7.3 电学传感器的工作原理148

7.3.1 电场传感器的工作原理148

7.3.2 电流传感器的工作原理149

7.4 电学传感器的组成150

7.4.1 电场传感器的组成150

7.4.2 电流传感器的组成151

7.5 电学传感器的主要功能与性能152

7.5.1 电场传感器的主要功能与性能152

7.5.2 电流传感器的主要功能与性能153

7.6 常见的电学传感器154

7.7 电学传感器的现状154

7.7.1 技术现状154

7.7.2 产业现状156

7.7.3 市场现状157

7.8 电学传感器的发展趋势157

7.8.1 技术发展趋势157

7.8.2 产业发展趋势158

7.8.3 市场发展趋势159

7.9 电学传感器的发展建议159

参考文献160

第8章 声学传感器161

8.1 声学传感器的概述161

8.1.1 声学传感器的定义161

8.1.2 声学传感器的作用161

8.2 声学传感器的工作原理161

8.3 声学传感器的分类161

8.4 声学传感器的组成162

8.5 声学传感器的主要功能与性能163

8.6 常用声学传感器163

8.7 声学传感器的现状163

8.7.1 技术现状163

8.7.2 产业现状165

8.7.3 市场现状166

8.8 声学传感器的发展趋势166

8.8.1 技术发展趋势166

8.8.2 产业发展趋势166

8.8.3 市场发展趋势167

8.9 声学传感器的发展建议167

参考文献167

第9章 磁学传感器169

9.1 磁学传感器概述169

9.1.1 磁学传感器的定义169

9.1.2 磁学传感器的作用169

9.2 磁学传感器的工作原理169

9.3 磁学传感器的分类170

9.4 磁学传感器的组成170

9.5 磁学传感器的主要功能与性能170

9.6 常用磁学传感器171

9.6.1 探测线圈171

9.6.2 霍尔磁传感器171

9.6.3 磁阻磁传感器171

9.6.4 超导量子干涉磁传感器172

9.6.5 磁共振磁力传感器172

9.6.6 磁通门磁力传感器173

9.6.7 磁力法磁力传感器173

9.7 磁学传感器的现状173

9.7.1 技术现状173

9.7.2 产业现状175

9.7.3 市场现状178

9.8 磁学传感器的发展趋势178

9.8.1 技术发展趋势178

9.8.2 产业发展趋势179

参考文献179

第10章 化学生物传感器181

10.1 概述181

10.1.1 化学生物传感器的定义181

10.1.2 化学生物传感器的作用181

10.2 化学生物传感器的工作原理181

10.3 化学生物传感器的分类182

10.4 化学生物传感器的组成182

10.5 化学生物传感器的主要功能与性能182

10.6 常用化学生物传感器183

10.7 化学生物传感器的现状183

10.7.1 技术现状183

10.7.2 产业现状189

10.7.3 市场现状189

10.8 化学生物传感器的发展趋势190

10.8.1 技术发展趋势190

10.8.2 产业发展趋势190

10.8.3 市场发展趋势191

10.9 化学生物传感器的发展建议191

参考文献192

第11章 传感器前沿创新技术194

11.1 可植入、可降解新材料与传感器194

11.1.1 概述194

11.1.2 可降解传感器的组成195

11.1.3 基于可降解材料的传感器件现状197

11.1.4 可降解传感器的发展趋势199

11.2 生化传感器用纳米材料200

11.2.1 概述200

11.2.2 二维纳米敏感材料的定义及分类200

11.2.3 复合敏感材料及其传感器202

11.2.4 有机敏感材料及其传感器204

11.2.5 新型敏感材料的发展趋势与建议204

11.3 先进传感器制造技术——单芯片集成工艺205

11.3.1 Epi-Seal外延密封工艺205

11.3.2 MIS Process微创手术工艺211

11.4 微纳流控芯片的集成制造技术217

11.4.1 概述217

11.4.2 典型微纳流控芯片218

11.4.3 微纳流控芯片的现状219

11.4.4 微纳流控芯片的发展趋势221

11.5 惯性Combo复合传感器223

11.5.1 从MEMS复合Combo传感器走向Sensor Fusion223

11.5.2 现状和发展趋势226

11.6 微纳米生物传感器技术227

11.6.1 微纳生物传感器227

11.6.2 液滴微流控技术231

参考文献235