麦姆斯咨询 ｜ 2023-11-24至2023-11-26 ｜ 无锡新吴区
在本次培训课程中，麦姆斯咨询邀请在气体传感器及电子鼻方面颇有建树的科研学者及企业高管，为大家讲述气体传感器革新之路，传授新兴的电子鼻知识，并结合应用需求展望未来趋势。
主办单位：麦姆斯咨询
协办单位：上海传感信息科技有限公司、广东省智能家电创新中心
一、课程简介
气体传感器（Gas
Sensor）是一种能够感受气体体积分数的变化并将其转变为电信号的换能器，可用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体，和/或连续测量气体成分浓度。气体传感器的检测原理和技术类型纷繁复杂，涉及电化学（Electrochemical）、非色散红外（NDIR）、金属氧化物半导体（MOS）、催化燃烧（Catalytic/Pellistor）、光离子化（Photoionization）、气相色谱（Gas
Chromatography）、光声光谱（PAS）、傅立叶变换红外（FTIR）、化学发光（Chemiluminescence）、石英晶体微天平（QCM）等。确定哪项技术能够适合目标应用，需要对气体传感器的灵敏度、选择性、功耗、成本和尺寸等属性进行全面的考量。根据《环境气体传感器技术及市场-2023版》报告预测，全球气体传感器市场将于2034年增长至95亿美元，2024~2034年期间的复合年增长率（CAGR）为6.6%，典型应用领域包括工业、医疗、消费电子、暖通空调（HVAC）、交通运输、大气环境监测等。
常见的气体传感器类型（检测原理）
气体传感器典型应用领域及终端产品示例（来源：Yole）
MEMS技术为气体传感器的小型化打开了大门，也扩展了气体传感器的消费类应用，使得气体传感与检测技术在人类日常生活中快速普及。全球领先的传感器厂商们基于MEMS技术相继推出了：（1）室内空气质量传感器，可检测总挥发性有机化合物（TVOC）和估算的二氧化碳水平（eCO2）；（2）室外空气质量传感器，可检测二氧化氮（NO2）和臭氧（O3）；（3）应用于智能冰箱的气体传感器，可检测与食品成熟或腐烂相关的气体。近期，西门子家电发布具有革新意义的智能eNose冰箱，精准击中消费者对食物新鲜度检测的健康需求。该冰箱搭载Bosch
Sensortec微型四合一气体传感器BME688，可以测量气体（包括挥发性有机化合物（VOCs）、挥发性硫化合物（VSCs）、一氧化碳和氢气等）、湿度、温度和气压，并通过人工智能（AI）实现电子鼻功能。
MEMS技术赋能环境监测传感器示例（来源：Yole）
Bosch Sensortec微型四合一气体传感器BME688
西门子智能eNose冰箱利用BME688监测冰箱内部的气味并实现提前预警，还可以自动开启除菌净味功能，除菌率高达99.99%。
电子鼻系统由两项关键技术组成：（1）用于化学物质检测的气体传感器阵列；（2）提供系统内分析软件模型的算法。为了应对各种复杂气体和痕量气体的处理难题，研究人员们将适当的多变量分析技术整合到电子鼻系统的算法组件中，从而提高了多变量场景下的选择性，有效缓解了现有气体传感器交叉灵敏度低和选择性差的问题。近些年，随着气体传感器阵列与人工智能算法结合在白色家电、环境监控、食品安全、医疗诊断等领域的应用，将促进电子鼻技术走向成熟，迎来更广阔的市场发展。根据期刊文献分析，电子鼻系统在临床医学领域的应用与日俱增，包括早期癌症筛查、细菌病原体鉴定、浅表伤口微生物分析、新冠肺炎（COVID-19）检测、幽门螺杆菌呼气分析等。
电子鼻系统的关键技术组成
空气质量是关系到人类健康的一项重大全球性问题。世界许多地方的空气污染程度依然很重。世界卫生组织认识到空气污染是非传染性疾病的一个重要危险因素，估计它占到成人因心脏病死亡总数的24%、中风的25%、慢性阻塞性肺病的43%，以及肺癌的29%。空气污染不仅威胁人类的基本福祉，还会损害自然和有形资本，抑制经济增长。空气污染没有边界，改善空气质量要求各国政府持续采取协调一致的行动，共同努力寻求可持续交通、更高效和可再生能源的生产和使用以及废物管理的解决方案。因此，这些都促使气体传感器在环境监测和管控方面的应用越来越多，监控领域包括室外大气环境，以及室内和车内等封闭环境。
空气污染来源
室外污染监测应用的气体传感器产业路线图
（来源：《环境气体传感器技术及市场-2023版》）
目前，汽车动力总成、工业过程、环境监测、暖通空调仍然占据气体传感器市场主要份额。但是，受益于人们对空气质量的要求提升和新冠肺炎带来的健康产品需求增加，气体传感器越来越多地应用于智能家居产品（例如空气净化器）、可穿戴设备及物联网智能设备，使得消费者很容易借此监测室内外环境状况，有效保护自身健康。与此同时，气体传感解决方案在电动汽车领域不断开疆拓土：（1）以气体传感器为核心的电池健康状态监测方案可针对电池热失控触发前释放出的CO2、CO、VOCs浓度及温度和压力等指标进行有效监测，并将测量信号通过CAN通讯传递给电池管理系统，以避免火灾及爆炸的发生；（2）利用气体传感器保障汽车座舱的舒适性和安全性，例如广汽蔚来HYCAN
007车内空气质量传感器能够实时探测道路上空气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等污染物浓度，进而自动控制空调内/外循环风门的开启与关闭。
在本次培训课程中，麦姆斯咨询邀请在气体传感器及电子鼻方面颇有建树的科研学者及企业高管，为大家讲述气体传感器革新之路，传授新兴的电子鼻知识，并结合应用需求展望未来趋势。课程内容包括：（1）气体传感器的敏感机理与材料设计；（2）氧化物半导体微纳结构的构筑：气体传感特性及挑战；（3）有机半导体敏感材料及其气体传感应用；（4）基于MEMS气体传感器阵列的人工嗅觉平台；（5）集成纳米森林的气湿敏传感器；（6）基于一维纳米线构筑的NEMS气体传感器；（7）MEMS
MOx气体传感器及其阵列；（8）硅基MEMS量子点电子鼻；（9）基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器；（10）基于MEMS的集成式红外气体传感器；（11）中红外光谱VOCs气体传感器；（12）高精度气体传感器的构建与应用。
二、培训对象
本课程主要面向气体传感器产业链上下游企业的技术人员和管理人员，以及高校师生，同时也欢迎其他希望了解气体传感器及其应用的非技术背景人员参加，如销售和市场人员、投融资机构人员、政府管理人员等。
三、培训时间
2023年11月24日~26日
授课结束后，为学员颁发麦姆斯咨询的结业证书。
四、培训地点
无锡市（具体地点以培训前一周的邮件通知为准）
五、课程内容
课程一：气体传感器的敏感机理与材料设计
老师：上海大学 教授 徐甲强
气体敏感过程基于气体分子与敏感材料表面进行的物理化学反应。目前在气体传感器研究中，由于敏感材料的晶体和微观结构决定了其主要性能，因此敏感材料的研究是气体传感器的主要研究方向，也是本领域国内外研究的热点方向。在材料设计方面，要求气敏材料具有低工作温度、高敏感度和选择性、快速的响应和恢复以及长期稳定性。此外，为了满足人工智能、物联网、可穿戴设备等领域日益增长的市场需求，众多厂商正积极开发低功耗、小型化和智能化气体传感器。本课程首先概述气体传感器敏感机理，然后介绍气体传感器研究现状及发展趋势，重点剖析半导体电阻式和谐振式两类气体传感器及其材料设计，最后总结与展望气体传感器技术与市场。
课程提纲：
1. 气体传感器概念、分类及敏感机理；
2. 气体传感器研究现状及发展趋势；
3. 金属氧化物（MOx）气体传感器及其材料设计；
4. 谐振式气体传感器及其材料设计；
5. 气体传感器总结与展望。
课程二：氧化物半导体微纳结构的构筑：气体传感特性及挑战
老师：吉林大学 教授 张彤
敏感材料是气体传感器发展的核心所在。利用金属氧化物半导体（MOS）作为气敏材料时，其微观结构和组成对气体传感器的敏感性能有重要的影响。MOS气敏材料的纳米化、分等级结构、多元MOS复合结构构筑以及贵金属掺杂等设计策略是提高气体传感器的灵敏度、选择性、响应时间等特性的有效途径。例如：从材料组分上看，结型材料的设计可以为复合材料带来特殊的电子效应、化学效应和几何效应，进而增强敏感性能。本课程分析高性能半导体气体传感器的决定因素，从几种常见的金属氧化物气敏材料入手，详细讲解材料结构和组分的设计策略。
课程提纲：
1. 半导体气敏材料的种类以及工作原理；
2. 高性能半导体气体传感器的决定因素；
3. 微纳结构金属氧化物气敏材料的设计策略；
4. 半导体气体传感器在应用中存在的问题；
5. 半导体气体传感器未来的发展趋势。
课程三：有机半导体敏感材料及其气体传感应用
老师：中国科学院上海微系统与信息技术研究所 研究员 程建功
由于传统的金属氧化物半导体（MOS）气体传感器选择性差，工作温度较高（200~400℃），进而导致功耗较高，这在一定程度上限制了其应用领域，因此有机半导体气体传感器应运而生。与金属氧化物传感器相比，有机半导体传感器不但在常温下即可进行工作，而且具有选择性好和灵敏度高等优点，这使得开发新型有机半导体材料并制备有机半导体传感器成为新兴的研究热点。本课程首先概述有机半导体敏感材料，然后分别从荧光敏感材料和化学电阻敏感材料入手，详细讲解基于两大类材料的气体传感器及其应用，最后对有机半导体气体传感器的未来趋势进行展望。
课程提纲：
1. 有机半导体敏感材料概况；
2. 荧光敏感材料；
3. 基于荧光敏感材料的气体传感器：波导管型荧光传感器、集成光电子气体传感器；
4. 化学电阻敏感材料；
5. 基于化学电阻敏感材料的气体传感器；
6. 基于有机半导体敏感材料的气体传感器展望。
课程四：基于MEMS气体传感器阵列的人工嗅觉平台
老师：苏州大学 教授/苏州慧闻纳米科技有限公司 董事长 孙旭辉
嗅觉是人类五种基础感知之一，作为人工嗅觉的核心元件——气体传感器能感知环境中气氛的种类与浓度，在环境监测、公共安全、医疗卫生、食品安全和军事航天等领域中有广阔的应用前景。随着MEMS与人工智能（AI）技术的发展，利用MEMS气体传感器阵列（模拟生物嗅觉中的嗅觉感受器）与AI算法（模拟生物嗅觉中的嗅觉神经系统）构建的人工嗅觉在更多的领域中发挥重要作用，实现气体传感器从“功能实现”到“性能提升”到“智能识别”的发展路线。本课程为学员们详细阐述气体传感器核心技术，以及基于气体传感器阵列的人工嗅觉平台开发及应用。
课程提纲：
1. 气体传感器技术；
2. 气体传感器敏感材料研究；
3. 低功耗、微型化MEMS气体传感器；
4. 基于气体传感器阵列的人工嗅觉平台；
5. 人工嗅觉产业化前景及应用。
课程五：集成纳米森林的气湿敏传感器
老师：中国科学院微电子研究所 研究员 毛海央
纳米森林结构因具有大表体比、多孔隙等特殊表面效应而被广泛应用于生物化学传感器及光电探测器，其直接影响到器件的工作性能、制备成本以及应用范围。采用制备工艺简单、特性及形貌可控的纳米森林结构可以有效提高所集成器件的性能并降低制备成本，从而拓宽应用领域。本课程针对NDIR气体传感器和湿度传感器进行性能剖析与要点讲解，展示纳米森林结构在气湿敏传感器中优异的应用前景，例如纳米森林具有超亲水性和完全开放的纳米结构，可提高湿度传感器灵敏度。此外，在机器学习算法的辅助下，气湿敏传感器有望在消费电子和生物医疗领域获得广泛应用。
课程提纲：
1. 气体传感器概述；
2. NDIR气体传感器；
3. 集成纳米森林的NDIR气体传感器；
4. 湿度传感器概述；
5. 新型湿敏材料；
6. 集成纳米森林的湿度传感器。
课程六：基于一维纳米线构筑的NEMS气体传感器
老师：华东理工大学 特聘副研究员 张国柱
将纳米技术应用于传感器领域，可提高灵敏度，使元件微型化，提高集成度。纳米材料由于比表面积大，使其电学性质对表面吸附非常敏感，当外界环境因素改变时会迅速引起表面、界面离子、电子输运等情况的变化，显著影响其电阻，利用其电阻的变化可做成传感器。目前许多气体传感器已经采用了纳米颗粒结构，它们比表面积大，表面活性高，对周围环境非常敏感，但是传感器的电阻较大，在高温下容易团聚，严重影响了传感器的长期稳定性和灵敏度。而一维纳米材料不仅具有比表面积大的优点，而且电导率大，在高温下也不易团聚，可显著提高传感器的电导率和稳定性。因此，研究人员将纳米管、纳米线、纳米带等一维纳米材料应用于气体传感器，并取得了较好的结果。本课程详解一维纳米线制备方法、NEMS气体传感器工作原理及关键技术，并总结研究现状和展望未来趋势。
课程提纲：
1. MEMS/NEMS气体传感器发展现状；
2. 一维纳米线制备方法及其在气体传感器中的应用；
3. 一维纳米线NEMS气体传感器工作原理；
4. 一维纳米线NEMS气体传感器设计与制造；
5. 一维纳米线NEMS气体传感器研究现状以及未来展望。
课程七：MEMS MOx气体传感器及其阵列
老师：微纳感知（合肥）技术有限公司 董事长 许磊
金属氧化物（MOx）是最早被应用于气体传感器的敏感材料之一，其工作原理为金属氧化物在高温下吸附特定气体后电导率发生改变。目前，商用MEMS MOx气体传感器敏感材料大多以氧化锡（SnO2）为主体。此外，氧化锌（ZnO）、氧化钨（WO3）、氧化铟（In2O3）、氧化铜（CuO）、氧化镍（NiO）、氧化铁（Fe2O3）等金属氧化物也由于各自的特性被用于气敏材料。由于MEMS MOx气体传感器具有体积小、功耗低、灵敏度高、易于集成等特点，因此在物联网和人工智能领域有广泛的应用前景。本课程主要讲解MEMS MOx气体传感器概念、发展历程、关键技术、产业现状以及应用探索。
课程提纲：
1. MEMS MOx气体传感器概念及发展历程；
2. MEMS MOx气体传感器关键技术；
3. MEMS MOx气体传感器阵列；
4. 气味识别技术及应用探索。
课程八：硅基MEMS量子点电子鼻
老师：华中科技大学 副教授 李华曜
胶体量子点是通过湿化学合成法制备并稳定分散在有机或无机溶剂中的半导体纳米晶粒。由于晶粒尺寸通常在10纳米以下，不仅比表面积大、表面活性高，而且由于晶粒尺寸达到与德拜长度相比拟的范畴而出现晶粒尺寸效应，因而蕴含着极高的气敏效应。调节其点缺陷组成和电子能级结构以及表面配体修饰，可以实现对量子点迁移率、表面活性、气敏选择性的调控，解决传统金属氧化物半导体（MOS）气敏选择性不佳、高温工作等缺点。本课程详解硅基MEMS量子点气体传感器制备、性能调控技术，以及以量子点传感器为基础的新型电子鼻系统设计、优化与应用。
课程提纲：
1. 量子点气体传感器概述；
2. 硅基MEMS量子点气体传感器设计与制造；
3. 电子鼻人工嗅觉系统；
4. 硅基MEMS量子点电子鼻：气体传感器阵列+深度学习算法；
5. 电子鼻典型应用及发展趋势。
课程九：基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器
老师：中国科学院上海微系统与信息技术研究所 研究员 许鹏程
氢气（H2）对于追求低碳化、环保、可持续的全球能源系统方面具有重要的战略意义。然而，由于氢气具有易爆性，需要监测其泄漏情况，以确保在工业应用的安全性。因此，开发具有高灵敏度、快速响应和宽浓度范围的氢气传感器至关重要，但在技术上仍具挑战性。热电式氢气传感器是通过测量氢气氧化所产生的热量来检测氢气，因此影响检测极限的主要因素是催化效率以及传感结构对热致温度变化的灵敏度。而在热电堆感温元件方面，现有研究大多采用多晶硅热电偶。为了将热电式氢气传感器的检测极限达到1
ppm，有必要将多晶硅热电材料替换为单晶硅等具有更高塞贝克系数的新材料。本课程重点讲解基于MEMS技术开发的一种高灵敏度的差分热电堆氢气传感器，涵盖设计、制造及测试等关键技术。
课程提纲：
1. 氢气传感器概述；
2. 基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器设计；
3. 基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器制造；
4. 基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器测试；
5. 氢气传感器总结与展望。
课程十：基于MEMS的集成式红外气体传感器
老师：山东大学 教授 陶继方
红外气体传感器工作原理是基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，并利用气体浓度与吸收强度的关系（比尔-朗伯定律）来鉴别气体组分并确定气体的浓度。近年来，随着MEMS技术的快速发展，传感器元件发展也出现了小型化、低成本、低功耗的趋势，基于MEMS的微型化、长寿命、非接触式的集成红外气体传感器已成为目前气体传感器的主要研究方向之一。本课程概述NDIR气体传感器和光声气体传感器，重点讲解如何利用MEMS技术将红外发射源和红外探测器这两个核心器件集成在同颗硅片上以实现集成式红外气体传感器，这样不但可以减小器件的体积尺寸，而且便于系统的集成。
课程提纲：
1. 非色散红外（NDIR）气体传感器概述；
2. 微型光声（Photoacoustic）气体传感器概述；
3. 传统微型NDIR红外气体传感器设计和制造；
4. 基于MEMS的集成式红外气体传感器制造；
5. 微型红外气体传感器总结与展望。
课程十一：中红外光谱VOCs气体传感与检测
老师：东南大学 副教授 朱建雄
异丙醇（IPA）分子是一种抗病毒的有效化合物，被广泛应用于洗手液之中。然而，人体过多吸收这种挥发性有机化合物（VOC）会导致一系列健康问题，例如皮肤刺激、神经系统疾病和呼吸道损伤。传统的VOCs气体传感器存在诸如响应慢、效率低等问题，而相对高端的气体检测设备则对工作条件要求苛刻，此外，中红外光谱的光物质相互作用微弱，从而导致目标分子的响应受限。针对上述问题，本课程讲解三种增强光谱气体检测能力的方法：微纳材料表面结构增强、分子扰动增强、离子趟渡耦合，并对光谱VOCs气体检测技术发展及典型应用进行介绍。
课程提纲：
1. VOCs气体传感与检测的方法、机理与未来；
2. 光谱VOCs气体检测技术及其发展趋势；
3. 基于微纳材料表面结构增强的光谱气体检测及其应用；
4. 基于分子扰动增强的光谱气体检测及其应用；
5. 基于离子趟渡耦合的红外光谱气体检测及其应用。
课程十二：高精度气体传感器的构建与应用
老师：上海交通大学 副教授 金涵
电化学气体传感器是将测量对象气体在电极处氧化或还原形成电流，通过检测电流的大小即可确定气体浓度，具有响应准确度高、一致性好、线性输出等优点，但其寿命较短。通常，电化学气体传感器的保质期有限，一般为六个月至一年。传感器的老化也会对其长期性能产生重大影响。此外，虽然目标气体的选择性已有显著改善，但是电化学气体传感器仍存在对其它气体的交叉敏感性问题。所以，高精度气体传感器的构建需从多方面入手，例如采用性能更好的信号处理芯片并降低信号链噪声水平；集成温度传感器以进行温度补偿；对传感器进行表征和校准以保障性能一致性；集成人工智能算法、自我诊断和性能补偿功能。本课程详解高精度电化学气体传感器关键技术，并介绍气体传感器在汽车尾气及环境检测、医学诊断中的应用。
课程提纲：
1. 智能气体传感器的定义；
2. 电化学传感器分类及工作原理；
3. 高精度电化学气体传感器设计与制造；
4. 高精度电化学气体传感器在汽车尾气及环境检测中的应用；
5. 高精度电化学气体传感器在医学领域（疾病早筛）中的应用；
6. 高精度电化学气体传感器的未来发展趋势。
六、师资介绍
徐甲强，博士，上海大学教授、博士生导师、理学院副院长。他于2003年获得河南省杰出青年科学基金资助，入选由斯坦福大学和爱思维尔集团发布的1960-2019年终身科学影响力排行榜，之后连续入选化学前2%顶尖科学家。1985年毕业于郑州大学化学系，获理学学士学位；1988年毕业于中国科技大学，获无机化学理学硕士学位；2005年毕业于上海大学，获材料学工学博士学位。他长期从事纳米结构材料的设计、制备及其在能源存储转换材料与器件、化学与生物传感器等领域的研究工作。研究项目“金属氧化物气敏材料的微结构设计、可控制备及其增敏机理研究”获2015年上海市自然科学二等奖；“碳纤维自行车整体车架研制开发”、“催化剂在半导体气敏材料中的应用”和“氧化锡气敏粉体的制备及其应用研究”等5项成果分别获河南省科技进步二等奖和三等奖。拥有发明专利30项，发表SCI论文300余篇，先后入选ESI高被引论文20篇，总被引次数14000，H指数64。现主持1项国家重点研发计划项目课题“硅基晶圆级气敏薄膜制备与热学特性测试”、1项国家自然科学基金面上项目“面向低浓度气味分析的半导体气体传感器新型增敏剂设计、敏感机理与低成本器件研发”；完成国家重大科研仪器研制项目1项、国家自然科学基金-河南省联合基金重点项目1项、国家自然科学基金项目4项；参与国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目3项；与上海卡耐能源有限公司、上海奥威科技发展有限公司和上海摇撸仪器有限公司分别在锂离子电池、超级电容器和呼吸气检测等领域开展了紧密合作，以推进科技成果的产业化。指导学生创业，获得融资8000万元，获得全国互联网+金奖，全国研究生电子设计大赛金奖，博士后创业计划大赛上海市金奖等荣誉。
张彤，博士，“长白山学者”特聘教授，吉林大学唐敖庆教授卓越B岗、博士生导师。全国百篇优秀博士论文指导教师、宝钢优秀教师获得者，吉林省有突出贡献的中青年专业技术人才。中国仪器仪表学会传感器分会理事、中国仪器仪表行业协会传感器分会理事、中国电子学会传感与微系统技术学会气湿敏专业委员会秘书长，2018-2022年教育部电子信息类教学指导委员会委员。多年来致力于新型敏感功能材料的开发与气体、湿度、压力、生物传感器及其在工业、环境、家居、健康等领域的应用研究。主持并完成国家自然科学基金项目及科技部重点研发课题多项，已发表SCI检索论文300余篇，SCI论文他引超过14000多次，授权国家发明专利15项。曾获吉林省科学技术奖（自然科学）一等奖1项、吉林省自然科学学术成果一等奖2项，是十余种国际著名学术期刊的审稿人。
程建功，博士，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，“十四五”国家重点研发计划领域专家，上海市领军人才、上海市优秀学科带头人计划入选者。他于1990年、1997年、2000年分别在四川大学、山东大学、中国科学院上海技术物理研究所分别获得学士、硕士、博士学位。2001年至2005年先后在德国西门子公司慕尼黑研发中心、美国宾夕法尼亚州立大学从事博士后研究工作。2005年7月加入中国科学院上海微系统与信息技术研究所，长期从事敏感材料及其传感器应用领域的研究工作，在荧光有机半导体传感、铁电薄膜红外探测等领域取得了多项创新性成果：突破了多种炸药敏感聚合物传感材料的关键制备技术，开发了具有自主知识产权的手持式痕量炸药探测仪，性能指标达到国际先进水平，并获广泛应用，在上海世博会、深圳大运会、G20杭州峰会、北京冬奥会等重大活动的安全保障中发挥了重要作用。他发表SCI论文100余篇，获授权发明专利20余件，其中7件实现转让，获上海市自然科学奖一等奖（排名第二）、上海市科技进步奖二等奖（排名第一）、公安部科学技术奖二等奖（排名第一），被授予“中科院优秀研究生导师”荣誉，2013年起，享受国务院颁发的政府津贴。
孙旭辉，博士，苏州大学纳米科学与技术学院教授、博士生导师。拥有清华大学理学学士、硕士学位，香港城市大学材料学博士学位，加拿大西安大略大学博士后，曾就职于美国国家宇航局（NASA）Ames研究中心纳米技术中心、NASA
Ames研究中心先进研究实验室研究员及美国圣塔克拉拉大学兼职助理教授。他一直致力于纳米半导体材料和纳米功能器件及其在电子信息、传感器芯片及新能源方面的应用研究。现已在SCI收录国际期刊上发表论文230余篇，他引10000余次，H-index
58。撰写英文书（章节）5章。他获得美国专利3项，PCT专利2项，申请中国专利90余项，已授权50余项。担任国际杂志IEEE Transaction on Nanotechnology副主编、Frontiers in Materials编委会委员，是国际电子电工学会（IEEE）高级会员，担任“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”专项实施方案评审及总体组专家、国家同步辐射实验室用户委员会副主任、上海光源用户委员会专家委员、国家纳米标准委员会苏州工作组副组长、江苏省纳米技术标准化技术委员会副主任委员。2010年入选“苏州市紧缺人才计划”。2011年入选江苏省“333”人才工程计划。2012年入选苏州工业园区科技领军人才。他承担了国家重点研究计划项目课题负责人2项，国家基金委重点项目、重大研究计划培育项目、面上项目负责人等多项，参与了国家863重大项目、国家02专项等。他于2014年创立苏州慧闻纳米科技有限公司，担任公司董事长兼首席科学家，公司专注于先进智能传感器芯片的研发生产，并已建成年产1000万颗传感芯片的生产线。
毛海央，博士，中国科学院微电子所研究员、博士生导师，主要从事纳米材料与MEMS传感器研究。她主持包括国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题、国防创新项目、国防预研项目、中科院青促会（优秀）项目、省级重点研发计划等20余个科研项目以及多个传感器产业化项目。她在Advanced Functional Materials、Small、ACS Sensors、Microsystem & Nanoengineering等期刊以及IEEE MEMS等国际会议上发表论文100余篇；申请专利90余项，已授权专利53项。在产业化方面，围绕MEMS热电堆传感器和MEMS湿度传感器开发了十余款产品，出货量达数千万颗（套）。
张国柱，博士，华东理工大学特聘副研究员。2015年于华中科技大学获博士学位，2016-2021年先后在日本九州大学、东京大学从事教学科研工作，2022年入职华东理工大学，同年入选上海市海外高层次人才计划、上海市高等教育揽蓄人才计划。他主要从事气体分子微纳传感器和智能识别系统的设计与开发方面的研究，同时在MEMS器件的设计、制造、性能评价领域具有丰富的理论知识和实践经验。目前，他已在J. Mater. Chem. A、Nano Lett.等该领域的权威学术刊物上发表SCI论文50余篇，参加包括IEEE
SENSORS、IMCS等在内的国际会议多次并作邀请/口头报告。授权发明专利2项，其中日本专利1项。目前主持国家自然科学基金面上项目、上海市自然科学基金面向项目和校特聘系列项目等项目，作为骨干参与973项目、日本内阁府-革新研究开发推进项目等。目前担任东京大学工学部访问研究员（Visiting
researcher），Chemosensors（SCI）期刊客座编辑，日本应用物理学会（JSAP）会员。
许磊，博士，微纳感知（合肥）技术有限公司董事长。2007年1月毕业于安徽师范大学电子信息工程专业，获学士学位，2012年6月毕业于中国科学院上海微系统与信息技术研究所微电子学与固体电子学专业，获博士学位，2014年7月至2015年6月赴美国加州理工学院MEMS实验室进行访问研究。2012年6月至2016年10月在中国电科第三十八研究所历任工程师和高级工程师，2016年10月加入中国科学技术大学担任特任研究员。2015年11月创立微纳感知（合肥）技术有限公司，致力于MEMS气体和流量传感器的研发及产业化。他主持科技部重点研发计划、安徽省科技攻关、合肥市定向委托等项目，在IEEE EDL、IEEE Sensors Journal、JMEMS以及IEEE MEMS、Transducers等MEMS和传感器领域的权威期刊和会议发表学术论文30余篇，授权发明专利近30项，完成科技成果转化的专利10余项，曾获合肥市高层次人才（B类）、安徽省特支计划人才（A类）等荣誉称号。
李华曜，博士，华中科技大学集成电路学院副研究员、博士生导师，华中学者晨星岗。在华中科技大学材料学院获得学士、硕士、博士学位，2016年至2018年在韩国高丽大学Jong-Heun Lee（传感器领域杂志Sensor and Actuator B编辑）课题组从事博士后研究，2018年6月加入华中科技大学。他从2006年起一直从事气体传感器研究，在气体传感器全链条（材料合成、器件制备及系统研究）有着丰富的经验，主要研究方向包括高性能低温/室温气体传感器、智能人工嗅觉系统等。作为项目负责人承担国家自然科学基金青年基金、面上基金项目2项，海康威视横向合作项目（200万）1项，作为项目骨干参与国家重点研发计划、国防创新特区、仪器专项等项目10余项。在Advanced Science、Chemical Engineering Journal、Advanced Intelligent System、Sensor and Actuator B等行业知名期刊发表论文50余篇，授权专利10余项，合作出版译著《基于导电金属氧化物的气体传感器理论基础、技术与应用》一书，受邀在国际化学传感器大会（IMCS）、全球创新材料大会（GCIM）、中国气湿敏传感技术交流会（GSC）等多个国际会议做口头报告，获得Sensor and Actuator B杂志优秀审稿人称号，带领团队获得“创青春”国赛银奖（2023年）、“中国（国际）传感器创新创业大赛”全国一等奖（2022年）、“挑战杯”湖北省一等奖（2021年）等多个创新创业奖项。
许鹏程，博士，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员，主要从事基于MEMS技术的气体传感器相关研究，开创了变温谐振微悬臂梁在高端仪器装备的交叉研究新方向并建立国家标准1项。他研制的多款MEMS气体传感器获企业推广应用。在Nano Lett.、Anal. Chem.、Small、Sensors & Actuators B、Biosensors & Bioelectronics等期刊上发表一百余篇SCI检索论文。在传感技术顶级国际会议IEEE
MEMS和Transducers等（录用率均低于50%）发表论文50余篇。获授权专利20余项。主持国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金2项、中科院科研仪器项目1项，是973项目、国家自然科学基金重点项目、国家重大仪器研制项目等多项国家级重大项目的核心研究骨干。他入选中国科学院首批特聘研究岗位和中科院青年创新促进会（青促会），担任IEEE
NEMS 2023国际会议的Program
co-Chair、Transducers国际会议的TPC委员、中国电子学会气湿敏传感技术专委会委员和中国仪器仪表学会微纳器件与系统技术分会理事等。
陶继方，博士，山东大学教授、博士生导师，IEEE高级会员；青岛芯笙微纳电子科技公司创始人，山东省青年泰山学者、齐鲁青年学者。2012年博士毕业于北京邮电大学（与新加坡南洋理工大学联合培养），先后任职于南洋理工大学（2008-2013）、歌尔股份有限公司（2013-2014）、新加坡科技局微电子研究院（2014-2018）、山东大学（2018年至今）。他主持和参与国家重点研发计划、“核高基”国家科技重大专项、173基金重点和山东省重大创新工程等省部级项目20项，承担与德国博世集团、格芯半导体、炜盛电子、泰和股份、青岛芯笙等行业龙头企业的联合攻关项目10余项。到目前为止，已申请美国专利12项、中国专利30余项，在专业学术期刊和国际会议上发表论文70余篇。他的主要研究方向：智能传感器、纳米硅光子芯片、MEMS红外气体传感器、MEMS流量传感器、半导体零部件。
朱建雄，博士，东南大学副教授。研究领域包括气味与嗅觉传感、光电子、微纳传感与器件、柔性电子/可穿戴、碳中和与物联网等。他承担教育部、国自然、省面上、揭榜挂帅等纵横向课题20余项；在Nature Communications、Science Bulletin等期刊发表第一/共一/通讯SCI文章50余篇；授权/申请中国、韩国、新加坡PCT国际专利30余项；出版国际书籍2章节、获批2022中国科协先进材料青年科学家专著等；被选为Nanomaterials的客座编辑，被选为纺织学报等十余种期刊青年编委与中国仪器仪表协会机械分会委员（2022）；作为执行主席主办“先进传感与高端制造国际学术会议”（ASSM
2022），担任国际会议副主席（EMET 2022、NEFES 2022）、分会主席（NEFES 2021、M2VIP
2022等）；获得2021教育部“春晖杯”优胜奖、2022中国创造学会创造成果一等奖等。
金涵，博士，上海交通大学电子信息与电气工程学院长聘教轨副教授、感知科学与工程学院副院长、纳米技术与应用国家工程研究中心副所长，入选国家高层次青年人才计划。2009年于中国科学技术大学获国家留学基金委高水平大学公派留学生奖学金赴日本九州大学产学连携中心攻读博士学位，2012年于物质理工学专业商用气体传感器研究方向获工学博士学位，之后于以色列理工学院开展博士后研究，主攻高精度智能气体传感器研发方向。目前主要从事高性能气敏传感器的构建及其应用研究。相关研究成果以第一完成人获中国发明协会创业成果奖一等奖、技术发明二等奖、全国发明展会创业项目银奖、中国传感器创新创业大赛特等奖、国际IAAM青年科学家奖、Chemistry
Award of Foreign
Researcher。他先后主持相关研究方向国家重大仪器研制项目课题、国家自然科学基金面上、香港Incu-Tech项目以及JKW预研专项等项目。回国工作期间以第一作者或第一通讯作者身份在ACS Nano、Nano Lett.、Nano-Micro Lett.、Chem Eng. J.、Nano Research等期刊发表论文五十余篇，相关研究成果被人民日报、新华网、光华基金会、英国科技杂志Research Features专题采访。
七、培训费用和报名方式咨询
报名咨询：请发送电子邮件至BISainan@MEMSConsulting.com，邮件题目格式为：报名+气体传感器培训+单位简称+人数。
培训赞助：请致电联系毕女士（18921125675），或麦姆斯咨询固话（0510-83481111）。
麦姆斯咨询
联系人：毕女士
电话：18921125675
E-mail：BISainan@MEMSConsulting.com
五、课程内容
课程1：气体传感器的敏感机理与材料设计
老师：上海大学 教授 徐甲强（点此查看老师简介）
气体敏感过程基于气体分子与敏感材料表面进行的物理化学反应。目前在气体传感器研究中，由于敏感材料的晶体和微观结构决定了其主要性能，因此敏感材料的研究是气体传感器的主要研究方向，也是本领域国内外研究的热点方向。在材料设计方面，要求气敏材料具有低工作温度、高敏感度和选择性、快速的响应和恢复以及长期稳定性。此外，为了满足人工智能、物联网、可穿戴设备等领域日益增长的市场需求，众多厂商正积极开发低功耗、小型化和智能化气体传感器。本课程首先概述气体传感器敏感机理，然后介绍气体传感器研究现状及发展趋势，重点剖析半导体电阻式和谐振式两类气体传感器及其材料设计，最后总结与展望气体传感器技术与市场。
课程提纲：
1. 气体传感器概念、分类及敏感机理；
2. 气体传感器研究现状及发展趋势；
3. 金属氧化物（MOx）气体传感器及其材料设计；
4. 谐振式气体传感器及其材料设计；
5. 气体传感器总结与展望。
课程2：氧化物半导体微纳结构的构筑：气体传感特性及挑战
老师：吉林大学 教授 张彤（点此查看老师简介）
敏感材料是气体传感器发展的核心所在。利用金属氧化物半导体（MOS）作为气敏材料时，其微观结构和组成对气体传感器的敏感性能有重要的影响。MOS气敏材料的纳米化、分等级结构、多元MOS复合结构构筑以及贵金属掺杂等设计策略是提高气体传感器的灵敏度、选择性、响应时间等特性的有效途径。例如：从材料组分上看，结型材料的设计可以为复合材料带来特殊的电子效应、化学效应和几何效应，进而增强敏感性能。本课程分析高性能半导体气体传感器的决定因素，从几种常见的金属氧化物气敏材料入手，详细讲解材料结构和组分的设计策略。
课程提纲：
1. 半导体气敏材料的种类以及工作原理；
2. 高性能半导体气体传感器的决定因素；
3. 微纳结构金属氧化物气敏材料的设计策略；
4. 半导体气体传感器在应用中存在的问题；
5. 半导体气体传感器未来的发展趋势。
张彤，博士，“长白山学者”特聘教授，吉林大学唐敖庆教授卓越B岗、博士生导师。全国百篇优秀博士论文指导教师、宝钢优秀教师获得者，吉林省有突出贡献的中青年专业技术人才。中国仪器仪表学会传感器分会理事、中国仪器仪表行业协会传感器分会理事、中国电子学会传感与微系统技术学会气湿敏专业委员会秘书长，教育部教学指导委员会-电子信息类专业教学指导委员会委员。她多年来致力于新型敏感功能材料的开发与气体、湿度、压力、生物传感器及其在工业、环境、家居、健康等领域的应用研究。她主持并完成国家自然科学基金项目及科技部重点研发课题多项，已发表SCI检索论文300余篇，SCI论文他引超过14000多次，授权国家发明专利20余项。她曾获吉林省科学技术奖（自然科学）一等奖1项、吉林省自然科学学术成果一等奖2项，是十余种国际著名学术期刊的审稿人。
课程3：有机半导体敏感材料及其气体传感应用
老师：中国科学院上海微系统与信息技术研究所 研究员 程建功（点此查看老师简介）
由于传统的金属氧化物半导体（MOS）气体传感器选择性差，工作温度较高（200~400℃），进而导致功耗较高，这在一定程度上限制了其应用领域，因此有机半导体气体传感器应运而生。与金属氧化物传感器相比，有机半导体传感器不但在常温下即可进行工作，而且具有选择性好和灵敏度高等优点，这使得开发新型有机半导体材料并制备有机半导体传感器成为新兴的研究热点。本课程首先概述有机半导体敏感材料，然后分别从荧光敏感材料和化学电阻敏感材料入手，详细讲解基于两大类材料的气体传感器及其应用，最后对有机半导体气体传感器的未来趋势进行展望。
课程提纲：
1. 有机半导体敏感材料概况；
2. 荧光敏感材料；
3. 基于荧光敏感材料的气体传感器：波导管型荧光传感器、集成光电子气体传感器；
4. 化学电阻敏感材料；
5. 基于化学电阻敏感材料的气体传感器；
6. 基于有机半导体敏感材料的气体传感器展望。
程建功，博士，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，“十四五”国家重点研发计划领域专家，上海市领军人才、上海市优秀学科带头人计划入选者。他于1990年、1997年、2000年分别在四川大学、山东大学、中国科学院上海技术物理研究所分别获得学士、硕士、博士学位。2001年至2005年先后在德国西门子公司慕尼黑研发中心、美国宾夕法尼亚州立大学从事博士后研究工作。2005年7月加入中国科学院上海微系统与信息技术研究所，长期从事敏感材料及其传感器应用领域的研究工作，在荧光有机半导体传感、铁电薄膜红外探测等领域取得了多项创新性成果：突破了多种炸药敏感聚合物传感材料的关键制备技术，开发了具有自主知识产权的手持式痕量炸药探测仪，性能指标达到国际先进水平，并获广泛应用，在上海世博会、深圳大运会、G20杭州峰会、北京冬奥会等重大活动的安全保障中发挥了重要作用。他发表SCI论文100余篇，获授权发明专利20余件，其中7件实现转让，获上海市自然科学奖一等奖（排名第二）、上海市科技进步奖二等奖（排名第一）、公安部科学技术奖二等奖（排名第一），被授予“中科院优秀研究生导师”荣誉，2013年起，享受国务院颁发的政府津贴。
课程4：基于MEMS气体传感器阵列的人工嗅觉平台
老师：苏州大学 教授 孙旭辉（点此查看老师简介）
嗅觉是人类五种基础感知之一，作为人工嗅觉的核心元件——气体传感器能感知环境中气氛的种类与浓度，在环境监测、公共安全、医疗卫生、食品安全和军事航天等领域中有广阔的应用前景。随着MEMS与人工智能（AI）技术的发展，利用MEMS气体传感器阵列（模拟生物嗅觉中的嗅觉感受器）与AI算法（模拟生物嗅觉中的嗅觉神经系统）构建的人工嗅觉在更多的领域中发挥重要作用，实现气体传感器从“功能实现”到“性能提升”到“智能识别”的发展路线。本课程为学员们详细阐述气体传感器核心技术，以及基于气体传感器阵列的人工嗅觉平台开发及应用。
课程提纲：
1. 气体传感器技术；
2. 气体传感器敏感材料研究；
3. 低功耗、微型化MEMS气体传感器；
4. 基于气体传感器阵列的人工嗅觉平台；
5. 人工嗅觉产业化前景及应用。
孙旭辉，博士，苏州大学纳米科学与技术学院教授、博士生导师。拥有清华大学理学学士、硕士学位，香港城市大学材料学博士学位，加拿大西安大略大学博士后，曾就职于美国国家宇航局（NASA）Ames研究中心纳米技术中心、NASA Ames研究中心先进研究实验室研究员及美国圣塔克拉拉大学兼职助理教授。他一直致力于纳米半导体材料和纳米功能器件及其在电子信息、光电、传感器芯片及新能源方面的应用研究。现已在SCI收录国际期刊上发表论文230余篇，他引10000余次，H-index 58。撰写英文书（章节）5章。他获得美国专利3项，PCT专利2项，申请中国专利90余项，已授权50余项。担任国际杂志IEEE Transaction on Nanotechnology副主编、Frontiers in Materials编委会委员，是国际电子电工学会高级会员，担任“十四五”国家重点研发计划智能传感器专项实施方案编制及评审专家、国家同步辐射实验室用户委员会副主任、上海光源用户委员会专家委员、国家纳米标准委员会苏州工作组副组长、江苏省纳米技术标准化技术委员会副主任委员。2010年入选“苏州市紧缺人才计划”。2011年入选江苏省“333”人才工程计划。2012年入选苏州工业园区科技领军人才。他承担了国家重点研究计划项目课题负责人2项，国家基金委重点项目、重大研究计划培育项目、面上项目负责人等多项，参与了国家863重大项目、国家02专项等。他于2014年创立苏州慧闻纳米科技有限公司，担任公司董事长兼首席科学家，公司专注于先进智能传感器芯片的研发生产，并已建成年产1000万颗传感芯片的生产线。
课程5：集成纳米森林的气湿敏传感器
老师：中国科学院微电子研究所 研究员 毛海央（点此查看老师简介）
纳米森林结构因具有大表体比、多孔隙等特殊表面效应而被广泛应用于生物化学传感器及光电探测器，其直接影响到器件的工作性能、制备成本以及应用范围。采用制备工艺简单、特性及形貌可控的纳米森林结构可以有效提高所集成器件的性能并降低制备成本，从而拓宽应用领域。本课程针对NDIR气体传感器和湿度传感器进行性能剖析与要点讲解，展示纳米森林结构在气湿敏传感器中优异的应用前景，例如纳米森林具有超亲水性和完全开放的纳米结构，可提高湿度传感器灵敏度。此外，在机器学习算法的辅助下，气湿敏传感器有望在消费电子和生物医疗领域获得广泛应用。
课程提纲：
1. 气体传感器概述；
2. NDIR气体传感器；
3. 集成纳米森林的NDIR气体传感器；
4. 湿度传感器概述；
5. 新型湿敏材料；
6. 集成纳米森林的湿度传感器。
毛海央，博士，中国科学院微电子所研究员、博士生导师，主要从事纳米材料与MEMS传感器研究。她主持包括国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题、国防创新项目、国防预研项目、中科院青促会（优秀）项目、省级重点研发计划等20余个科研项目以及多个传感器产业化项目。她在Advanced Functional Materials、Small、ACS Sensors、Microsystem & Nanoengineering等期刊以及IEEE MEMS等国际会议上发表论文100余篇；申请专利90余项，已授权专利53项。在产业化方面，围绕MEMS热电堆传感器和MEMS湿度传感器开发了十余款产品，出货量达数千万颗（套）。
课程6：基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器
老师：中国科学院上海微系统与信息技术研究所 研究员 许鹏程（点此查看老师简介）
氢气（H2）对于追求低碳化、环保、可持续的全球能源系统方面具有重要的战略意义。然而，由于氢气具有易爆性，需要监测其泄漏情况，以确保在工业应用的安全性。因此，开发具有高灵敏度、快速响应和宽浓度范围的氢气传感器至关重要，但在技术上仍具挑战性。热电式氢气传感器是通过测量氢气氧化所产生的热量来检测氢气，因此影响检测极限的主要因素是催化效率以及传感结构对热致温度变化的灵敏度。而在热电堆感温元件方面，现有研究大多采用多晶硅热电偶。为了将热电式氢气传感器的检测极限达到1 ppm，有必要将多晶硅热电材料替换为单晶硅等具有更高塞贝克系数的新材料。本课程重点讲解基于MEMS技术开发的一种高灵敏度的差分热电堆氢气传感器，涵盖设计、制造及测试等关键技术。
课程提纲：
1. 氢气传感器概述；
2. 基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器设计；
3. 基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器制造；
4. 基于MEMS的单晶硅热电堆氢气传感器测试；
5. 氢气传感器总结与展望。
许鹏程，博士，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员，主要从事基于MEMS技术的气体传感器相关研究，开创了变温谐振微悬臂梁在高端仪器装备的交叉研究新方向并建立国家标准1项。他研制的多款MEMS气体传感器获企业推广应用。在Nano Lett.、Anal. Chem.、Small、Sensors & Actuators B、Biosensors & Bioelectronics等期刊上发表一百余篇SCI检索论文。在传感技术顶级国际会议IEEE MEMS和Transducers等（录用率均低于50%）发表论文50余篇。获授权专利20余项。主持国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金2项、中科院科研仪器项目1项，是973项目、国家自然科学基金重点项目、国家重大仪器研制项目等多项国家级重大项目的核心研究骨干。他入选中国科学院首批特聘研究岗位和中科院青年创新促进会（青促会），担任IEEE NEMS 2023国际会议的Program co-Chair、Transducers国际会议的TPC委员、中国电子学会气湿敏传感技术专委会委员和中国仪器仪表学会微纳器件与系统技术分会理事等。
课程7：MEMS MOx气体传感器及其阵列
老师：微纳感知（合肥）技术有限公司 董事长 许磊（点此查看老师简介）
金属氧化物（MOx）是最早被应用于气体传感器的敏感材料之一，其工作原理为金属氧化物在高温下吸附特定气体后电导率发生改变。目前，商用MEMS MOx气体传感器敏感材料大多以氧化锡（SnO2）为主体。此外，氧化锌（ZnO）、氧化钨（WO3）、氧化铟（In2O3）、氧化铜（CuO）、氧化镍（NiO）、氧化铁（Fe2O3）等金属氧化物也由于各自的特性被用于气敏材料。由于MEMS MOx气体传感器具有体积小、功耗低、灵敏度高、易于集成等特点，因此在物联网和人工智能领域有广泛的应用前景。本课程主要讲解MEMS MOx气体传感器概念、发展历程、关键技术、产业现状以及应用探索。
课程提纲：
1. MEMS MOx气体传感器概念及发展历程；
2. MEMS MOx气体传感器关键技术；
3. MEMS MOx气体传感器阵列；
4. 气味识别技术及应用探索。
许磊，博士，微纳感知（合肥）技术有限公司董事长。2007年1月毕业于安徽师范大学电子信息工程专业，获学士学位，2012年6月毕业于中国科学院上海微系统与信息技术研究所微电子学与固体电子学专业，获博士学位，2014年7月至2015年6月赴美国加州理工学院MEMS实验室进行访问研究。2012年6月至2016年10月在中国电科第三十八研究所历任工程师和高级工程师，2016年10月加入中国科学技术大学担任特任研究员。2015年11月创立微纳感知（合肥）技术有限公司，致力于MEMS气体和流量传感器的研发及产业化。他主持科技部重点研发计划、安徽省科技攻关、合肥市定向委托等项目，在IEEE EDL、IEEE Sensors Journal、JMEMS以及IEEE MEMS、Transducers等MEMS和传感器领域的权威期刊和会议发表学术论文30余篇，授权发明专利近30项，完成科技成果转化的专利10余项，曾获合肥市高层次人才（B类）、安徽省特支计划人才（A类）等荣誉称号。
课程8：硅基MEMS量子点电子鼻
老师：华中科技大学 副教授 李华曜（点此查看老师简介）
胶体量子点是通过湿化学合成法制备并稳定分散在有机或无机溶剂中的半导体纳米晶粒。由于晶粒尺寸通常在10纳米以下，不仅比表面积大、表面活性高，而且由于晶粒尺寸达到与德拜长度相比拟的范畴而出现晶粒尺寸效应，因而蕴含着极高的气敏效应。调节其点缺陷组成和电子能级结构以及表面配体修饰，可以实现对量子点迁移率、表面活性、气敏选择性的调控，解决传统金属氧化物半导体（MOS）气敏选择性不佳、高温工作等缺点。本课程详解硅基MEMS量子点气体传感器技术及应用，以及新型电子鼻人工嗅觉系统。
课程提纲：
1. 量子点气体传感器概述；
2. 硅基MEMS量子点气体传感器设计与制造；
3. 电子鼻人工嗅觉系统；
4. 硅基MEMS量子点电子鼻：气体传感器阵列+深度学习算法；
5. 电子鼻典型应用及发展趋势。
李华曜，博士，华中科技大学集成电路学院副研究员、博士生导师，华中学者晨星岗。在华中科技大学材料学院获得学士、硕士、博士学位，2016年至2018年在韩国高丽大学Jong-Heun Lee（传感器领域杂志Sensor and Actuator B编辑）课题组从事博士后研究，2018年6月加入华中科技大学。他从2006年起一直从事气体传感器研究，在气体传感器全链条（材料合成、器件制备及系统研究）有着丰富的经验，主要研究方向包括高性能低温/室温气体传感器、智能人工嗅觉系统等。作为项目负责人承担国家自然科学基金青年基金、面上基金项目2项，海康威视横向合作项目（200万）1项，作为项目骨干参与国家重点研发计划、国防创新特区、仪器专项等项目10余项。在Advanced Science、Chemical Engineering Journal、Advanced Intelligent System、Sensor and Actuator B等行业知名期刊发表论文50余篇，授权专利10余项，合作出版译著《基于导电金属氧化物的气体传感器理论基础、技术与应用》一书，受邀在国际化学传感器大会（IMCS）、全球创新材料大会（GCIM）、中国气湿敏传感技术交流会（GSC）等多个国际会议做口头报告，获得Sensor and Actuator B杂志优秀审稿人称号，带领团队获得“创青春”国赛银奖（2023年）、“中国（国际）传感器创新创业大赛”全国一等奖（2022年）、“挑战杯”湖北省一等奖（2021年）等多个创新创业奖项。
课程9：基于一维纳米线构筑的NEMS气体传感器
老师：华东理工大学 特聘副研究员 张国柱（点此查看老师简介）
将纳米技术应用于传感器领域，可提高灵敏度，使元件微型化，提高集成度。纳米材料由于比表面积大，使其电学性质对表面吸附非常敏感，当外界环境因素改变时会迅速引起表面、界面离子、电子输运等情况的变化，显著影响其电阻，利用其电阻的变化可做成传感器。目前许多气体传感器已经采用了纳米颗粒结构，它们比表面积大，表面活性高，对周围环境非常敏感，但是传感器的电阻较大，在高温下容易团聚，严重影响了传感器的长期稳定性和灵敏度。而一维纳米材料不仅具有比表面积大的优点，而且电导率大，在高温下也不易团聚，可显著提高传感器的电导率和稳定性。因此，研究人员将纳米管、纳米线、纳米带等一维纳米材料应用于气体传感器，并取得了较好的结果。本课程详解一维纳米线制备方法、NEMS气体传感器工作原理及关键技术，并总结研究现状和展望未来趋势。
课程提纲：
1. MEMS/NEMS气体传感器发展现状；
2. 一维纳米线制备方法及其在气体传感器中的应用；
3. 一维纳米线NEMS气体传感器工作原理；
4. 一维纳米线NEMS气体传感器设计与制造；
5. 一维纳米线NEMS气体传感器研究现状以及未来展望。
张国柱，博士，华东理工大学特聘副研究员。2015年于华中科技大学获博士学位，2016-2021年先后在日本九州大学、东京大学从事教学科研工作，2022年入职华东理工大学，同年入选上海市海外高层次人才计划、上海市高等教育揽蓄人才计划。他主要从事气体分子微纳传感器和智能识别系统的设计与开发方面的研究，同时在MEMS器件的设计、制造、性能评价领域具有丰富的理论知识和实践经验。目前，他已在J. Mater. Chem. A、Nano Lett.等该领域的权威学术刊物上发表SCI论文50余篇，参加包括IEEE SENSORS、IMCS等在内的国际会议多次并作邀请/口头报告。授权发明专利2项，其中日本专利1项。目前主持国家自然科学基金面上项目、上海市自然科学基金面向项目和校特聘系列项目等项目，作为骨干参与973项目、日本内阁府-革新研究开发推进项目等。目前担任东京大学工学部访问研究员（Visiting researcher），Chemosensors（SCI）期刊客座编辑，日本应用物理学会（JSAP）会员。
课程10：基于MEMS的集成式红外气体传感器
老师：山东大学 教授 陶继方（点此查看老师简介）
红外气体传感器工作原理是基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，并利用气体浓度与吸收强度的关系（比尔-朗伯定律）来鉴别气体组分并确定气体的浓度。近年来，随着MEMS技术的快速发展，传感器元件发展也出现了小型化、低成本、低功耗的趋势，基于MEMS的微型化、长寿命、非接触式的集成红外气体传感器已成为目前气体传感器的主要研究方向之一。本课程概述NDIR气体传感器和光声气体传感器，重点讲解如何利用MEMS技术将红外发射源和红外探测器这两个核心器件集成在同颗硅片上以实现集成式红外气体传感器，这样不但可以减小器件的体积尺寸，而且便于系统的集成。
课程提纲：
1. 非色散红外（NDIR）气体传感器概述；
2. 微型光声（Photoacoustic）气体传感器概述；
3. 传统微型NDIR红外气体传感器设计和制造；
4. 基于MEMS的集成式红外气体传感器制造；
5. 微型红外气体传感器总结与展望。
陶继方，博士，山东大学教授、博士生导师，IEEE高级会员；青岛芯笙微纳电子科技公司创始人，山东省青年泰山学者、齐鲁青年学者。2012年博士毕业于北京邮电大学（与新加坡南洋理工大学联合培养），先后任职于南洋理工大学（2008-2013）、歌尔股份有限公司（2013-2014）、新加坡科技局微电子研究院（2014-2018）、山东大学（2018年至今）。他主持和参与国家重点研发计划、“核高基”国家科技重大专项、173基金重点和山东省重大创新工程等省部级项目20项，承担与德国博世集团、格芯半导体、炜盛电子、泰和股份、青岛芯笙等行业龙头企业的联合攻关项目10余项。到目前为止，已申请美国专利12项、中国专利30余项，在专业学术期刊和国际会议上发表论文70余篇。他的主要研究方向：智能传感器、纳米硅光子芯片、MEMS红外气体传感器、MEMS流量传感器、半导体零部件。
课程11：中红外光谱VOCs气体传感器
老师：东南大学 副教授 朱建雄（点此查看老师简介）
异丙醇（IPA）分子是一种抗病毒的有效化合物，被广泛应用于洗手液之中。然而，人体过多吸收这种挥发性有机化合物（VOC）会导致一系列健康问题，例如皮肤刺激、神经系统疾病和呼吸道损伤。传统的VOCs气体传感器存在诸如响应慢、效率低等问题，而相对高端的气体检测设备则对工作条件要求苛刻，此外，中红外光谱的光物质相互作用微弱，从而导致目标分子的响应受限。针对上述问题，本课程讲解三种增强光谱气体检测能力的方法：微纳材料表面结构增强、分子扰动增强、离子趟渡耦合，并对光谱VOCs气体检测技术发展及典型应用进行介绍。
课程提纲：
1. VOCs气体传感与检测的方法、机理与未来；
2. 光谱VOCs气体检测技术及其发展趋势；
3. 基于微纳材料表面结构增强的光谱气体检测及其应用；
4. 基于分子扰动增强的光谱气体检测及其应用；
5. 基于离子趟渡耦合的红外光谱气体检测及其应用。
朱建雄，博士，东南大学副教授。研究领域包括气味与嗅觉传感、光电子、微纳传感与器件、柔性电子/可穿戴、碳中和与物联网等。他承担教育部、国自然、省面上、揭榜挂帅等纵横向课题20余项；在Nature Communications、Science Bulletin等期刊发表第一/共一/通讯SCI文章50余篇；授权/申请中国、韩国、新加坡PCT国际专利30余项；出版国际书籍2章节、获批2022中国科协先进材料青年科学家专著等；被选为Nanomaterials的客座编辑，被选为纺织学报等十余种期刊青年编委与中国仪器仪表协会机械分会委员（2022）；作为执行主席主办“先进传感与高端制造国际学术会议”（ASSM 2022），担任国际会议副主席（EMET 2022、NEFES 2022）、分会主席（NEFES 2021、M2VIP 2022等）；获得2021教育部“春晖杯”优胜奖、2022中国创造学会创造成果一等奖等。
课程12：高精度气体传感器的构建与应用
老师：上海交通大学 副教授 金涵（点此查看老师简介）
电化学气体传感器是将测量对象气体在电极处氧化或还原形成电流，通过检测电流的大小即可确定气体浓度，具有响应准确度高、一致性好、线性输出等优点，但其寿命较短。通常，电化学气体传感器的保质期有限，一般为六个月至一年。传感器的老化也会对其长期性能产生重大影响。此外，虽然目标气体的选择性已有显著改善，但是电化学气体传感器仍存在对其它气体的交叉敏感性问题。所以，高精度气体传感器的构建需从多方面入手，例如采用性能更好的信号处理芯片并降低信号链噪声水平；集成温度传感器以进行温度补偿；对传感器进行表征和校准以保障性能一致性；集成人工智能算法、自我诊断和性能补偿功能。本课程详解高精度电化学气体传感器关键技术，并介绍气体传感器在汽车尾气及环境检测、医学诊断中的应用。
课程提纲：
1. 智能气体传感器的定义；
2. 电化学传感器分类及工作原理；
3. 高精度电化学气体传感器设计与制造；
4. 高精度电化学气体传感器在汽车尾气及环境检测中的应用；
5. 高精度电化学气体传感器在医学领域（疾病早筛）中的应用；
6. 高精度电化学气体传感器的未来发展趋势。
金涵，博士，上海交通大学电子信息与电气工程学院长聘教轨副教授、感知科学与工程学院副院长、纳米技术与应用国家工程研究中心副所长，入选国家高层次青年人才计划。2009年于中国科学技术大学获国家留学基金委高水平大学公派留学生奖学金赴日本九州大学产学连携中心攻读博士学位，2012年于物质理工学专业商用气体传感器研究方向获工学博士学位，之后于以色列理工学院开展博士后研究，主攻高精度智能气体传感器研发方向。目前主要从事高性能气敏传感器的构建及其应用研究。相关研究成果以第一完成人获中国发明协会创业成果奖一等奖、技术发明二等奖、全国发明展会创业项目银奖、中国传感器创新创业大赛特等奖、国际IAAM青年科学家奖、Chemistry Award of Foreign Researcher。他先后主持相关研究方向国家重大仪器研制项目课题、国家自然科学基金面上、香港Incu-Tech项目以及JKW预研专项等项目。回国工作期间以第一作者或第一通讯作者身份在ACS Nano、Nano Lett.、Nano-Micro Lett.、Chem Eng. J.、Nano Research等期刊发表论文五十余篇，相关研究成果被人民日报、新华网、光华基金会、英国科技杂志Research Features专题采访。
六、培训费用和报名方式咨询
报名咨询：请发送电子邮件至BISainan@MEMSConsulting.com，邮件题目格式为：报名+气体传感器+单位简称+人数。
培训赞助：请致电联系毕女士（18921125675），或麦姆斯咨询固话（0510-83481111）。
麦姆斯咨询
联系人：毕女士
电话：18921125675
E-mail：BISainan@MEMSConsulting.com