在本次培训课程中，麦姆斯咨询邀请在气体传感器及人工嗅觉系统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，传授新兴的人工嗅觉知识，并结合应用需求展望未来趋势。
气体传感器（Gas Sensor）是一种能够检测特定气体或气体混合物的存在与浓度，并将其转换为可处理信号的换能器。气体传感器的检测原理和技术类型纷繁复杂，涉及电化学、金属氧化物半导体、催化燃烧、石英晶体微天平、SAW/BAW、非色散红外、光离子化、气相色谱、光声光谱、傅立叶变换红外、化学发光等。这些技术方案均存在自身独特优势与限制，在工程实践与应用部署中，需在灵敏度、选择性、功耗、成本和尺寸等多维指标之间权衡选择。如今，气体传感器已成为现代社会不可或缺的一部分，在工业控制、汽车电子、消费电子、医疗保健、公共安全等领域均有广泛应用，预计全球气体传感器市场将于2032年突破30亿美元。随着物联网（IoT）技术的蓬勃发展和人工智能（AI）应用需求的不断增长，智能气体传感器应运而生，并正向数字嗅觉/人工嗅觉系统方向迈进。
以MEMS为代表的微纳技术持续推动气体传感器向小型化、集成化、智能化方向演进。这为气体传感器市场增长提供了强劲动力，同时也加快了空气质量监测技术在日常生活中的普及与落地。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，例如可检测总挥发性有机化合物（TVOC）、估算的二氧化碳水平（eCO₂）；（2）室外空气质量传感器，例如可检测二氧化氮（NO₂）、臭氧（O₃）；（3）智能型多合一空气质量传感器，例如Bosch Sensortec将多种气体（例如VOCs、VSCs、CO、H₂）、湿度、温度和气压传感与人工智能功能结合，打造出全球最小的四合一空气质量传感器BME688，既可以检测食品变质和口臭，也可以发现森林火灾。
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，使得人们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）利用气体传感器监测汽车空调冷媒（制冷剂）泄漏情况并提供预警功能，从而保障司乘人员人身及财产安全；（3）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搭载的空气质量传感器和颗粒物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、PM2.5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。
人工嗅觉系统是指能够人工模拟生物嗅觉系统的功能，具有识别气味能力的传感器系统，主要组成部分包括气体传感器阵列、信号处理模块、气味识别算法。根据工作原理，人工嗅觉系统可以分为“电子鼻（Electronic Nose）”和“光子鼻（Photonic Nose）”两大类。电子鼻依靠气体分子作用于敏感材料所引起的电学参数变化实现气味识别；光子鼻则通过气体分子直接或间接调控光子行为，诱导光学响应特征的变化，用以实现气味识别。近年来，气体传感器阵列与先进人工智能算法的融合，推动人工嗅觉系统在白色家电、环境监控、食品工业、生物医疗等领域的应用及市场发展。例如在生物医疗领域，人工嗅觉系统通过呼气“指纹”进行疾病诊断，包括早期癌症筛查、细菌病原体鉴定、浅表伤口微生物分析、流感病毒检测、幽门螺杆菌呼气分析等，在非侵入性、实时性、易用性、成本方面具有优势。展望未来，以人工嗅觉大数据库为基础的嗅觉计算、嗅觉交互，有望成为以视听觉为核心的信息处理体系的重要补充，推动人工智能系统向“多模态、类人感知、沉浸式交互”方向迈进。
在本次培训课程中，麦姆斯咨询邀请在气体传感器及人工嗅觉系统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，传授新兴的人工嗅觉知识，并结合应用需求展望未来趋势。课程内容包括：（1）氧化物半导体微纳结构的构筑：气体传感特性及挑战；（2）微型环境监测传感器：气体和湿度传感器；（3）高精度电化学气体传感器关键技术及应用；（4）低功耗、高性能MEMS气体传感器及电子鼻气体识别；（5）多级结构氧化物基材料设计及气体/湿度传感器；（6）集成纳米森林的智能气湿敏传感器及应用；（7）MEMS MOS气体传感器阵列及气味识别应用；（8）从MEMS传感到高灵敏、复合气体精准感知；（9）硅基MEMS量子点电子鼻；（10）基于低维纳米材料的气体传感器及人工嗅觉系统；（11）微型光学气体传感器；（12）基于时空分辨传感技术的仿色谱电子鼻。
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人工嗅觉系统的非技术背景人员参加，例如销售和市场人员、投融资机构人员、政府管理人员等。
五、课程内容
课程一：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设计的核心要素，直接决定其“4S”性能指标：灵敏度（Sensitivity）、选择性（Selectivity）、响应与恢复速度（Speed）、长期稳定性（Stability）。因此，对敏感材料的优化与调控已经成为提升气体传感器整体性能的关键路径。利用金属氧化物半导体（MOS）作为敏感材料时，其微观结构和化学组成对气体传感器性能具有显著影响。提升MOS材料敏感性能的有效策略主要包括：（1）纳米化：增大比表面积，增强气体吸附能力；（2）分等级结构设计：构建多尺度、多功能耦合的微观结构体系，提升气体扩散与电子输运效率；（3）多元MOS复合：形成异质结，改善电子迁移行为；（4）贵金属掺杂：增强催化反应活性，以及提高载流子浓度。本课程首先从半导体气体传感器的发展历程切入，然后介绍气敏材料种类以及工作原理，剖析高性能半导体气体传感器的决定因素，重点讲解气敏材料结构和组分的设计策略，最后总结半导体气体传感器存在的问题及未来发展趋势。
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。她多年来致力于研发新型敏感功能材料与气体、湿度、压力、生物传感器，以及开展传感器在工业、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350余篇，SCI论文他引超过19000多次，授权国家发明专利20余项；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；主编《半导体结构》教材一部，参编传感器专著3部，其中参编一部英文专著。
课程二：微型环境监测传感器：气体和湿度传感器
老师：南方科技大学 教授 汪飞（点此查看老师简介）
在环境感知与智能监测日益受到重视的当下，微型环境监测传感器凭借其小型化、低功耗、高灵敏度等优势，正成为智慧城市、智能家居、可穿戴设备、汽车及工业控制等多个领域的重要基础单元。其中，气体传感器与湿度传感器作为两种关键类型，常常被集成于同一微型平台，用于实现对空气成分与水汽含量的协同监测，提升环境数据的的全面性、准确性与响应效率。例如在智能家居产品中，气体和湿度传感器可同时识别甲醛浓度与空气湿度，为空气净化器提供联动控制逻辑；在可穿戴健康监测设备中，气体和湿度传感器则可检测呼吸气体成分与呼气湿度，实现对人体健康状态的无创评估。南方科技大学汪飞课题组长期开展微纳加工工艺、MEMS传感器件及敏感材料研究，实现对乙醇、丙酮、氢气、二氧化硫等气体及环境湿度的高效检测，并致力于开发高性能、低功耗气体和湿度传感器。本课程首先概述气体和湿度传感器基础知识，然后分别讲解微型湿度传感器和MOS气体传感器，以及MEMS工艺及集成制造技术，最后介绍环境监测传感器信号处理及智能算法，并展望未来发展趋势。
课程提纲：
1. 气体和湿度传感器概述；
2. 基于纳米材料的微型湿度传感器；
3. 基于金属氧化物材料的气体传感器；
4. 基于MEMS工艺的环境监测传感器集成制造技术；
5. 微型环境监测传感器中的信号处理与智能算法；
6. 微型环境监测传感器总结与展望。
汪飞，博士，南方科技大学深港微电子学院教授、副院长，主要研究兴趣包括MEMS/NEMS传感器、能量采集技术、半导体材料与芯片测试技术等。他于2003年从中国科学技术大学获得学士学位，2008年从中国科学院上海微系统与信息技术研究所获得微电子学与固体电子学博士学位，随后加入丹麦科技大学微米与纳米技术系，先后担任博士后研究员（2008年~2010年）和助理教授（2010年~2013年）。他目前担任Micromachine期刊编委，并担任Transducers和IEEE MEMS会议的执行程序委员会委员等；累计发表学术论文200余篇，并获得国内国际发明专利15项，相关研究工作获得国家重点研发计划、广东省杰出青年基金、广东省特支计划等资助，2018年获得深圳市青年科技奖。
课程三：高精度电化学气体传感器关键技术及应用
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一种利用气体分子在电极表面发生的氧化还原反应（产生与气体浓度相关的电流信号）来测量气体浓度的探测器件，按照电解质类型，可分为液体型、半固态型、全固态型；按照工作模式，可分为电流型（安培型）、电位型、电导型。电化学气体传感器具有响应精度高、一致性好、输出线性等优点，在痕量气体分析和高精度气体测量方面发挥重要作用；但其使用寿命相对较短，通常保质期为六个月至一年，随时间的老化将显著影响其长期性能稳定性。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。本课程从电化学气体传感器工作原理出发，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检测、人体健康检测等领域中的应用。
课程提纲：
1. 电化学气体传感器工作原理；
2. 高精度电化学气体传感器关键技术；
3. 高精度电化学气体传感器在各类场景检测中的应用：汽车尾气检测、人体健康检测等；
4. 电化学气体传感器的未来发展趋势。
金涵，博士，上海交通大学自动化与感知学院长聘教轨副教授、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。他于2009年从中国科学技术大学获得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体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，他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。
课程四：低功耗、高性能MEMS气体传感器及电子鼻气体识别
老师：上海大学 教授 徐甲强（点此查看老师简介）
MEMS气体传感器凭借其微型化、低功耗、高灵敏度及批量制造能力，已成为电子鼻（E-nose）系统中不可或缺的核心部件。在气体识别应用中，电子鼻通常采用由多种MEMS气体传感器组成的阵列，以模拟人类嗅觉对复杂气体成分的响应特性。每种传感器对特定气体成分具有不同的响应模式，结合人工智能/模式识别算法可实现对多组分气体的定性或定量识别。电子鼻技术可应用于食品检测、环境监测、医疗诊断及工业安全等领域，展现出良好的发展前景。然而，为提升电子鼻的准确性与长期稳定性，仍需在敏感材料设计、传感器阵列优化及算法融合方面持续深入研究。本课程首先概述气体传感器基础知识，然后介绍MEMS气体传感器研究现状及发展趋势，重点讲解低功耗、高性能MEMS气体传感器关键技术以及电子鼻气体识别应用，最后针对MEMS气体传感器进行技术总结并展望未来趋势。
课程提纲：
1. 气体传感器概念、分类及各种敏感机理；
2. MEMS气体传感器研究现状及发展趋势；
3. 低功耗、高性能MEMS气体传感器结构与材料设计；
4. 低功耗、高性能MEMS气体传感器制造与封装；
5. 基于MEMS气体传感器阵列的电子鼻气体识别；
6. MEMS气体传感器总结与展望。
徐甲强，博士，上海大学教授、博士生导师、理学院前副院长。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、中国高被引学者。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化学与气体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40项，发表SCI论文400余篇，先后入选ESI高被引论文22篇，总被引次数17000，H指数70。他主持并完成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”，现承担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4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。他指导学生创业，获得融资8000万元，上海市成果转化资金1000万元，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。
课程五：多级结构氧化物基材料设计及气体/湿度传感器
老师：黑龙江大学 教授 徐英明（点此查看老师简介）
多级结构氧化物基材料因其丰富的孔隙体系、可调控的比表面积及多尺度反应活性位点，已成为新一代高性能气体/湿度传感器材料设计的研究热点。通过构建纳米粒子、纳米线、纳米片等在微米级骨架上的多层级有序结构，不仅能显著提升气体分子的扩散效率与吸附容量，还可增强材料对目标分子的选择性与响应灵敏度。同时，这类结构有助于改善电子传输路径，缩短反应时间，降低响应滞后，适用于多种极端环境下的气体检测。黑龙江大学教授徐英明从事多级结构氧化物及膜功能材料的合成及性能研究，包括氧化物气湿敏传感材料、有机物污染物和重金属离子吸附材料及修饰电极材料等方面，尤其在多级结构氧化物可控组装与气体敏感机制研究方面取得了一系列有意义的研究成果。本课程概述气体/湿度敏感材料体系，阐明氧化物敏感材料响应机制，综述氧化物基气体/湿度传感器研究进展，详解多级结构氧化物敏感材料设计与敏感性能研究。
课程提纲：
1. 气体/湿度敏感材料体系概述；
2. 氧化物敏感材料响应机制；
3. 氧化物基气体/湿度传感器研究进展；
4. 多级结构氧化物敏感材料设计与敏感性能研究；
5. 多级结构氧化物基气体/湿度传感器设计与应用。
徐英明，博士，教授、博士生导师，黑龙江省杰出青年基金获得者，黑龙江大学化学化工与材料学院党委书记。他主要从事微纳结构功能材料的合成及性能等方面研究，在微纳结构材料可控组装与气湿敏性能研究方面取得了一些有意义的研究成果。他在国际传感器和材料等相关专业期刊上发表学术论文110余篇，其中高被引论文3篇，总引用5800余次；主持国家级项目3项，省厅级项目10余项；已授权中国发明专利10余项，其中转让1项；出版专著2部，获黑龙江省科技奖二等奖1项。他现任中国分析测试协会青年学术委员会委员，黑龙江省化学会、分析测试学会理事，担任CCL期刊编委、Rare Metals期刊青年编委。
课程六：集成纳米森林的智能气湿敏传感器及应用
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）
纳米森林通常指由高度定向排列的纳米线、纳米棒或纳米片阵列构成的类森林微观结构，具有大比表面积、高孔隙率和超亲水性等特点，能够显著增强气体或水分子与敏感材料的相互作用，从而提升传感器的灵敏度与响应速度。通过在MEMS传感平台上集成纳米森林，不仅可以实现器件的小型化与低功耗，还便于阵列化部署与多参数联合检测。中国科学院微电子研究所研究员毛海央原创性地提出了“纳米森林”的多种制备方法，推动了纳米技术制备工艺的发展。采用制备工艺简单、特性及形貌可控的纳米森林可以有效提高所集成器件的性能并降低制备成本，从而拓宽气湿敏传感器应用领域。本课程针对MEMS湿度传感器和红外气体传感器进行关键技术与智能化应用讲解，展示纳米森林在气湿敏传感器中优异的应用前景。此外，在人工智能算法的辅助下，气湿敏传感器有望在消费电子、汽车电子和生物医疗领域获得广泛应用。
课程提纲：
1. 湿度传感器概述；
2. 集成纳米森林的MEMS湿度传感器关键技术：结构设计、湿敏材料、设计、制备、测试；
3. 基于机器学习的智能MEMS湿度传感器及人体行为识别应用；
4. 气体传感器概述；
5. 集成纳米森林的红外气体传感器关键组件及技术：红外光源、红外探测器、气室光路；
6. 红外气体传感器的智能化应用。
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130余篇；申请专利100余项，已授权专利60余项。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）。
课程七：MEMS MOS气体传感器阵列及气味识别应用
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）
半导体气体传感器常用的敏感材料是金属氧化物（MOx），并与MEMS技术结合以发挥最优的气敏特性，其工作原理为金属氧化物半导体（MOS）在MEMS加热器产生的高温环境（最佳工作温度）下吸附特定气体后引起电导率的改变，再通过ASIC芯片进行信号处理与转换以获得气体浓度。目前，商用MEMS MOS气体传感器敏感材料以氧化锡（SnO₂）为主，其它还包括氧化锌（ZnO）、氧化钨（WO₃）、氧化铟（In₂O₃）、氧化铜（CuO）、氧化镍（NiO）、氧化铁（Fe₂O₃）等。MEMS MOS气体传感器具有体积小、功耗低、灵敏度高、易于集成等特点，特别适合构建传感器阵列并与处理电路、智能识别算法集成，形成完整的人工嗅觉系统。展望未来，开发集传感、存储和计算于一体的单芯片，可以进一步提高人工嗅觉系统的灵敏度和识别准确度。在智能感知和自适应决策需求日益增长的背景下，MEMS MOS气体传感器及其阵列在物联网（IoT）和人工智能（AI）领域展现出强劲的发展潜力。本课程主要讲解MEMS MOS气体传感器发展历程和关键技术，以及气体传感器阵列、接口电路设计与实现。
课程提纲：
1. MEMS MOS气体传感器概念及发展历程；
2. MEMS MOS气体传感器关键技术；
3. MEMS气体传感器阵列（多边形）设计与实现；
4. 面向气味识别的接口电路设计与实现；
5. 气味识别算法、气体图像化技术及应用探索。
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。
课程八：从MEMS传感到高灵敏、复合气体精准感知
老师：东南大学 副教授 朱建雄（点此查看老师简介）
MEMS气体传感器的性能与敏感材料的特性密切相关，构效关系决定器件性能，例如在敏感材料方面进行微纳结构的构筑，包括低维纳米结构、异质结构、金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）等，可以有效提升对特定气体的响应灵敏度和选择性。随着微纳技术的持续进步，MEMS气体传感器正朝着低功耗、多参数检测、智能化集成以及环境适应性增强方向演进。在实际气体检测应用中，常面临成分复杂的气体混合物（复合气体），例如，人体呼出气体中已知成分多达3000余种，这对气体传感器的精准感知能力提出了更高要求。为了应对这一挑战，可以利用多个具有不同气敏特性的传感器组合成阵列，通过采集“整体响应信号”形成特征性“指纹图谱”，并借助主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）、支持向量机（SVM）、人工神经网络等模式识别算法，实现对复合气体成分的解析与识别。本课程从MEMS传感器设计与制造实现方法切入，重点讲授MEMS气体传感机理、关键技术、发展趋势及应用领域，并阐述复合气体精准感知技术，最后介绍气体传感技术前沿及展望未来。
课程提纲：
1. MEMS传感器设计与制造实现方法；
2. 气体传感机理及MEMS气体传感器发展趋势；
3. 基于微纳材料的气体传感技术及应用；
4. 面向高灵敏、复合气体的精准感知；
5. 气体传感技术前沿及未来展望。
朱建雄，博士，东南大学副教授。他的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、长三角联合攻关等项目20余项；在Nature Communications、Science Bulletin等期刊发表第一/共一/通讯SCI文章60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期刊的客座编辑，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2022中国创造学会创造成果一等奖等。
课程九：硅基MEMS量子点电子鼻
老师：华中科技大学 副研究员 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，晶粒尺寸通常小于10纳米，具备超高比表面积和丰富的表面活性位点，并且其制备可与硅基半导体工艺兼容，从而可以实现高性能MEMS量子点气体传感器。当金属氧化物半导体（MOS）晶粒尺寸接近（或者小于）其2倍的德拜长度（空间电荷层的宽度）时，会引发显著的尺寸效应：气体灵敏度随着晶粒尺寸的减小而呈现指数上升趋势。学习借鉴并超越人类感觉器官是业界孜孜不倦追求的方向。电子鼻利用气体传感器模拟哺乳动物嗅觉感受器细胞，通过传感器阵列化并结合识别算法，可以快速精准识别气味。但由于MOS气体传感器对多种气体具有交叉敏感性，因此先进的气味识别算法对于电子鼻的性能提升和应用拓展至关重要。华中科技大学刘欢/李华曜课题组受人类嗅觉的启发，从气敏材料与识别算法两个层面联合攻关，提出基于半导体传感器气敏响应全过程特征的嗅觉算法（AFOA），构建了具有高灵敏度、高可靠性的智能电子鼻系统，成功提高了对复杂气味的识别准确率。本课程详细讲解硅基MEMS量子点气体传感器关键技术，以及基于深度学习的电子鼻系统和智能化气味识别应用。
课程提纲：
1. 半导体气体传感器概述；
2. 人工嗅觉系统：电子鼻；
3. 量子点气敏效应及量子点气体传感器；
4. 硅基MEMS量子点电子鼻设计与制造；
5. 硅基MEMS量子点电子鼻的智能化气味识别及应用；
6. 硅基MEMS量子点电子鼻技术总结与未来展望。
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。他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。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。他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，并作为负责人签订校企联合实验室（合同经费500万元）一项，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2025年中国仪器仪表学会科技进步一等奖（4/15）、Sensor and Actuator B期刊优秀审稿人称号，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。
课程十：基于低维纳米材料的气体传感器及人工嗅觉系统
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）
如今，MEMS气体传感器研发工作逐渐从传统材料与器件结构设计转向引入新型敏感材料（及表面修饰）与智能集成设计。低维纳米材料（例如零维纳米颗粒/量子点、一维纳米线和二维纳米片）因其优异的比表面积、电学特性和表面活性，被广泛用于构建高性能气体传感器。低维纳米材料能够显著增强气体分子与敏感表面的相互作用，提高传感器灵敏度，缩短响应与恢复时间。将基于低维纳米材料的MEMS气体传感器构建为多通道传感阵列，再集成人工智能算法，即可模拟人类嗅觉器官的感知功能，实现对复杂气体混合物（气味）的检测与识别，推动人工嗅觉系统在空气质量监测、食品/药品质量管控、医疗呼气诊断等领域的部署应用。本课程从MEMS/NEMS气体传感器的发展现状出发，深入讲解低维纳米材料MEMS气体传感器原理、设计与制造，综述研究现状，此外还介绍基于MEMS气体传感器的人工嗅觉系统并展望未来发展趋势。
课程提纲：
1. MEMS/NEMS气体传感器的发展现状；
2. 低维纳米材料的制备方法及其MEMS气体传感器制造技术；
3. 低维纳米材料MEMS气体传感器的工作原理；
4. 低维纳米材料MEMS气体传感器的研究现状；
5. 基于MEMS气体传感器的人工嗅觉系统以及研究现状；
6. MEMS气体传感器及其人工嗅觉系统未来展望。
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。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。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。他目前主持国家自然科学基金面上项目和上海市自然科学基金面向项目等项目，先后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。
课程十一：微型光学气体传感器
老师：山东大学 教授 陶继方（点此查看老师简介）
光学气体传感器主要包括非色散红外（NDIR）、光声光谱（PAS）、可调谐激光吸收光谱（TDLAS）、拉曼光谱（RS）、表面增强拉曼光谱（SERS）、光离子化（PID）等类型。其中，非色散红外和光声光谱尤其适合与MEMS技术结合，从而实现气体传感器的微型化。在非色散红外方面，利用MEMS技术可以将核心组件“红外光源、红外探测器”微型化，实现芯片级集成的红外气体传感器，这大大降低了器件成本并缩小了体积。在光声光谱方面，利用MEMS技术可以将核心组件“谐振腔、声学换能器”微型化，从而大幅缩小传感器体积并降低功耗，以英飞凌（Infineon）、盛思锐（Sensirion）为代表的领先传感器厂商均推出了面向二氧化碳（CO₂）检测应用的微型光声光谱气体传感器。本课程概述光学气体传感器基础知识，重点讲解MEMS红外气体传感器和MEMS光声光谱气体传感器关键技术、研究进展、产业化情况，最后进行技术总结与未来展望。
课程提纲：
1. 光学气体传感器概述与研究进展；
2. MEMS集成式红外气体传感器研究进展；
3. MEMS微型光声光谱气体传感器研究进展；
4. 微型光学气体传感器产业化情况及典型产品；
5. 微型光学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），先后任职于新加坡南洋理工大学（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，他已申请美国专利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。他的主要研究方向为智能传感器、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。
课程十二：基于时空分辨传感技术的仿色谱电子鼻
老师：华东师范大学 教授 张闽（点此查看老师简介）
传统的分析传感方法是使用一种传感器检测一个靶标物，因此通常需要投入大量的精力、物力开发不同靶标特异性响应的传感器。为了应对这个问题，华东师范大学张闽教授团队致力于发展基于模式识别的化学与生物传感阵列：“化学鼻/化学舌”，通过传感元件的差异化响应实现对大量靶标的模式识别区分与检测，发展了一系列新型传感分析新方法。在此基础上，张闽教授团队与以色列理工学院合作，进一步发展了多功能“电子鼻/电子舌”并实现其智能传感应用（例如烟草品质检测、无创疾病诊断），为穿戴式/便携式气味识别设备开发提供技术支撑和解决方案。本课程首先概述电子鼻基础知识，然后详细讲解仿色谱时空分辨的气体传感策略，以及多种创新型电子鼻设计及应用，最后结合人工智能（AI）探讨VOC监测新策略及应用。
课程提纲：
1. 电子鼻概述及传统电子鼻的局限性；
2. 仿色谱时空分辨的气体传感策略；
3. 折纸递阶仿色谱电子鼻设计及应用；
4. 可穿戴自修复仿色谱电子鼻设计及应用；
5. 分级多孔聚集体赋能的仿色谱单传感器电子鼻设计及应用；
6. 纸基仿色谱传感与人工智能融合的VOC监测新策略及应用。
张闽，博士，华东师范大学教授、博士生导师。2013年6月毕业于华东理工大学，获生物化工工学博士学位；2013年7月入职华东师范大学，主要研究方向为气味传感器、即时诊断等。他以第一或通讯作者在Nature Communications、Advanced Science、ACS Nano、Advanced Functional Materials、Small、Analytical Chemistry等期刊上发表SCI论文90篇；授权中国发明专利7项；曾获得霍英东教育基金会青年教师奖、教育部自然科学二等奖等奖励，中国青年化学家元素周期表元素代言人、全国挑战杯科技作品竞赛优秀指导教师等称号。
六、培训报名及培训赞助咨询
报名咨询：请发送电子邮件至BISainan@MEMSConsulting.com，邮件题目格式为：报名+气体传感器及人工嗅觉系统+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