第43期“見微知著”培訓(xùn)課程：壓電MEMS與傳感器？
主辦單位：麥姆斯咨詢
協(xié)辦單位：上海傳感信息科技有限公司
一、課程簡介
2022年新冠疫情仍伴隨著我們，MEMS產(chǎn)業(yè)鏈也面臨著種種挑戰(zhàn)。但是，以壓電MEMS為代表的新技術(shù)進(jìn)入黃金發(fā)展期，燃起業(yè)界對未來的希望——基于壓電MEMS的新器件層出不窮，推動MEMS和傳感器產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展，賦能萬物互聯(lián)的智能化應(yīng)用。為此，全球MEMS產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的兩大IDM巨頭——博世（Bosch）和意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）積極參與其中，對外提供壓電MEMS研發(fā)及代工服務(wù)，確保新產(chǎn)品的量產(chǎn)能力和可靠性。
意法半導(dǎo)體全球首創(chuàng)“Lab-in-Fab”概念，構(gòu)建8英寸壓電MEMS研發(fā)線
在國內(nèi)方面，國家智能傳感器創(chuàng)新中心、上海微技術(shù)工研院和蘇州納米城MEMS中試平臺都發(fā)布了壓電MEMS工藝能力，投身于新技術(shù)培育孵化和多功能產(chǎn)品定義。中芯集成、中芯寧波、賽微電子等MEMS代工廠主要在濾波器領(lǐng)域展開布局。2021年，國家重點研發(fā)計劃“制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件”重點專項項目“硅基MEMS壓電薄膜及器件關(guān)鍵技術(shù)與平臺”的項目啟動會在天津召開，對實現(xiàn)晶圓級硅基MEMS壓電器件的大規(guī)模生產(chǎn)、擺脫我國目前關(guān)鍵MEMS壓電器件受制于人的局面，具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
壓電器件類型：塊體型（Bulk）、厚膜型（Thick Film）、薄膜型（Thin Film）（來源：ULVAC）
隨著先進(jìn)材料和MEMS技術(shù)的不斷發(fā)展，以鋯鈦酸鉛（PZT）和氮化鋁（AlN）為代表的薄膜型壓電材料的制備越來越成熟。薄膜型壓電器件可利用MEMS代工廠，開發(fā)與CMOS兼容的量產(chǎn)工藝，從而改變傳統(tǒng)壓電器件“體積大、功耗高、批量生產(chǎn)能力低、價格貴”的形象，對消費類應(yīng)用領(lǐng)域來講極具吸引力！在薄膜型壓電器件中，體聲波濾波器（BAW）是當(dāng)前的最大功臣，占據(jù)最大的市場份額；其它產(chǎn)品，例如超聲波換能器、揚聲器、麥克風(fēng)、慣性傳感器、微鏡，也在不斷探索新應(yīng)用，以期挖掘高價值的藍(lán)海市場。
在壓電執(zhí)行器方面，USound于2022年發(fā)布新款壓電式MEMS揚聲器，適用于兼容磁共振成像（MRI）的耳機(jī)及配件；xMEMS于2021年推出多款單芯片壓電MEMS揚聲器，例如Cowell主要面向TWS耳機(jī)和助聽器應(yīng)用，而Tomales主攻智能眼鏡和AR/VR頭戴式設(shè)備應(yīng)用；Piezo Motion于2021年宣布全球首創(chuàng)一款新型壓電微劑量泵（超精密旋轉(zhuǎn)壓電馬達(dá)+微型注射器），能夠為生命科學(xué)實驗室設(shè)備提供精確的微流體控制；富士膠片于2021年發(fā)布硅基MEMS壓電噴墨打印系統(tǒng)X-BAR，集成的打印頭基于濺射法制備的壓電陶瓷薄膜，可以實現(xiàn)數(shù)萬億次執(zhí)行的長壽命。
典型的壓電MEMS執(zhí)行器
在壓電傳感器方面，Vesper于2022年發(fā)布第二代智能壓電語音加速度計VA1210，提供更高的靈敏度和信噪比，并且集成語音喚醒等新功能；能斯達(dá)電子于2022年宣布壓阻與壓電二合一的復(fù)合柔性微納傳感器的研發(fā)成功，該產(chǎn)品能夠同時實現(xiàn)動態(tài)和靜態(tài)力學(xué)信號的寬范圍、高靈敏檢測；茂丞科技于2021年推出芯片級壓電超聲波換能器JMS922，以及應(yīng)用于電子煙油質(zhì)量與液位檢測的ToF解決方案；imec于2021年展示一款基于壓電超聲波換能器的超聲探頭，并實現(xiàn)動脈硬化檢測以及血壓監(jiān)測的概念驗證。
典型的壓電MEMS傳感器
為了助力中國壓電MEMS和傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，麥姆斯咨詢從2019起每年都會甄選市場熱點與技術(shù)重點，量身定制相關(guān)主題的培訓(xùn)課程。2022年，麥姆斯咨詢從壓電傳感器和壓電執(zhí)行器兩方面出發(fā)，策劃課程內(nèi)容涵蓋：（1）BAW濾波器和BAW傳感器；（2）SAW傳感器和SAW微流控；（3）石英晶體微天平傳感器；（4）高溫壓電陶瓷材料及其在振動傳感器中的應(yīng)用；（5）壓電MEMS聲學(xué)傳感器；（6）壓電MEMS微鏡和壓電MEMS變形鏡；（7）柔性壓電式壓力傳感器；（8）BiFeO3壓電薄膜及MEMS器件應(yīng)用；（9）壓電MEMS諧振器與振蕩器；（10）壓電MEMS微執(zhí)行器技術(shù)研究進(jìn)展；（11）氮化鋁MEMS大有可為。
二、培訓(xùn)對象
本課程主要面向壓電MEMS與傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的技術(shù)人員和管理人員，以及高校師生，同時也歡迎其他希望了解壓電MEMS與傳感器的非技術(shù)背景人員參加，如銷售和市場人員、投融資機(jī)構(gòu)人員、政府管理人員等。
三、培訓(xùn)時間
2022年6月24日~6月26日
授課結(jié)束后，為學(xué)員頒發(fā)麥姆斯咨詢的結(jié)業(yè)證書。
四、培訓(xùn)方式
原計劃線下舉辦，因為疫情影響改為線上直播課程和答疑。
五、課程內(nèi)容
課程一：BAW濾波器和BAW傳感器
老師：西南科技大學(xué) 研究員 高楊
BAW濾波器和BAW傳感器的基本構(gòu)件是基于MEMS技術(shù)的諧振器，主要包括FBAR和BAW-SMR兩大類。BAW濾波器因具有低插入損耗和高Q值成為高性能5G射頻前端系統(tǒng)的首選，吸引眾多海歸專家與本土人才投身創(chuàng)業(yè)大潮。BAW傳感器通過檢測諧振器的諧振頻率變化得到待測物理量，具有靈敏度高、工作頻率高等優(yōu)點。本課程從壓電材料體系出發(fā)，詳細(xì)介紹BAW諧振器及濾波器、BAW壓力傳感器及讀出電路的核心技術(shù)。
課程提綱：
（1）壓電材料體系綜述；
（2）BAW諧振器及濾波器設(shè)計與制造；
（3）BAW濾波器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；
（4）BAW壓力傳感器設(shè)計與制造；
（5）BAW壓力傳感器讀出電路設(shè)計；
（6）BAW技術(shù)創(chuàng)新與挑戰(zhàn)。
課程二：SAW傳感器和SAW微流控
老師：岳麓學(xué)者、博士生導(dǎo)師 周劍
SAW器件的聲波傳播能量主要集中在固體表面，當(dāng)固體表面受到外界的刺激（力、電、磁、熱）時，聲波波速變化，導(dǎo)致諧振頻率變化，通過探測頻率偏移，實現(xiàn)對外界參量（如溫度、粘度、氣體濃度、曲度）的探測。而通過在一次性芯片表面上圖案化的微結(jié)構(gòu)來控制表面聲波與微流體之間的相互作用，以隨頻率變化的特定方式來形成聲波，在許多生物和醫(yī)療應(yīng)用中具有巨大的前景。本課程將為學(xué)員們講解SAW傳感器和SAW微流控的核心技術(shù)和典型應(yīng)用。
課程提綱：
（1）SAW基本概念、內(nèi)涵；
（2）SAW傳感器原理和無線無源監(jiān)測；
（3）SAW傳感器的制備和封裝工藝；
（4）柔性SAW、透明SAW、超高頻SAW前沿進(jìn)展；
（5）SAW傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和主要廠商；
（6）SAW微流控原理和應(yīng)用：聲線、粒子集聚、微泵和霧化；
（7）SAW微流控產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。
課程三：石英晶體微天平傳感器
老師：上海大學(xué) 教授 徐甲強
石英晶體微天平（QCM）利用石英晶體的壓電效應(yīng)，將電極表面的質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為振蕩電路輸出的電信號頻率變化，進(jìn)而再通過處理電路獲得高精度的數(shù)據(jù)，在微量及痕量物質(zhì)檢測方面具有優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于化學(xué)、物理、生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。此外，根據(jù)實際應(yīng)用需求，還可以在電極上選擇性地鍍膜來進(jìn)一步拓展檢測領(lǐng)域。本課程詳細(xì)講解石英晶體微天平技術(shù)及應(yīng)用，重點在于氣體和濕度傳感器設(shè)計與制造。
課程提綱：
（1）石英晶體微天平概念及工作原理；
（2）石英晶體微天平應(yīng)用進(jìn)展；
（3）基于石英晶體微天平的甲醛傳感器設(shè)計與制造；
（4）基于石英晶體微天平的濕度傳感器設(shè)計與制造；
（5）石英晶體微天平傳感器技術(shù)展望。
課程四：高溫壓電陶瓷材料及其在振動傳感器中的應(yīng)用
老師：中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 研究員 周志勇
壓電式振動傳感器主要用于發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的振動監(jiān)測和分析，尤其是航空發(fā)動機(jī)健康管理系統(tǒng)的關(guān)鍵感知器件。但是在航空發(fā)電機(jī)應(yīng)用中，嚴(yán)苛的環(huán)境（例如高溫、高轉(zhuǎn)速、復(fù)雜振動）對壓電式振動傳感器核心敏感元件（高溫壓電陶瓷）的服役性和穩(wěn)定性提出了新的挑戰(zhàn)。本課程主要介紹壓電式振動傳感器的國內(nèi)外進(jìn)展，并講解高溫壓電陶瓷材料各方面知識，以期為國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品研究及產(chǎn)業(yè)化提供一定的技術(shù)支撐。
課程提綱：
（1）高溫壓電式振動傳感器的國內(nèi)外進(jìn)展；
（2）高溫壓電陶瓷材料體系及國內(nèi)外產(chǎn)品情況；
（3）高溫壓電陶瓷材料結(jié)構(gòu)與靜態(tài)性能調(diào)控和改善；
（4）高溫壓電陶瓷材料動態(tài)性能評測方法和技術(shù)；
（5）高溫壓電陶瓷材料面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)用展望。
課程五：壓電MEMS聲學(xué)傳感器
老師：武漢大學(xué) 講師 劉文娟
近些年，壓電MEMS技術(shù)在聲學(xué)傳感領(lǐng)域發(fā)展迅速，典型應(yīng)用包括麥克風(fēng)、超聲換能器、水聽器等。以壓電薄膜替代傳統(tǒng)電容結(jié)構(gòu)的壓電MEMS麥克風(fēng)的主要優(yōu)點包括：（1）高可靠性，防水防塵性能優(yōu)秀；（2）無需電荷泵，降低語音喚醒和始終在線的功耗；（3）更快的響應(yīng)速度，減少語音交互延遲；（4）高聲學(xué)過載點（AOP），可用于嘈雜或工業(yè)環(huán)境。本課程從壓電薄膜生長到壓電器件設(shè)計與制造，講解麥克風(fēng)和超聲換能器兩大熱門產(chǎn)品。
課程提綱：
（1）壓電MEMS聲學(xué)傳感器概述；
（2）氮化鋁/摻鈧氮化鋁薄膜生長與器件制備；
（3）壓電MEMS超聲換能器（PMUT）設(shè)計與制造；
（4）壓電MEMS麥克風(fēng)設(shè)計與制造；
（5）基于PMUT的高分辨率超聲成像系統(tǒng)展望。
課程六：壓電MEMS微鏡和壓電MEMS變形鏡
老師：華中科技大學(xué) 教授 余洪斌
MEMS微鏡指采用MEMS制造技術(shù)，把微光反射鏡與MEMS驅(qū)動器集成在一起的光學(xué)器件，在激光雷達(dá)、3D攝像頭、微家用投影儀、汽車智能前燈、光通信等應(yīng)用扮演著重要角色。MEMS變形鏡是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，對波前像差的擬合能力決定了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正性能。本課程詳解基于氮化鋁（AIN）的MEMS微鏡和MEMS變形鏡技術(shù)及未來發(fā)展。
課程提綱：
（1）MEMS微鏡基本概念及驅(qū)動技術(shù)（壓電驅(qū)動、靜電驅(qū)動、電磁驅(qū)動、電熱驅(qū)動）特性分析；
（2）壓電MEMS微鏡技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其面臨的問題和解決方案；
（3）壓電MEMS微鏡器件設(shè)計和制造實例；
（4）自適應(yīng)光學(xué)基本概念和工作原理；
（5）壓電MEMS變形鏡技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其面臨的問題和解決方案；
（6）壓電MEMS變形鏡器件設(shè)計和制造實例。
課程七：柔性壓電式壓力傳感器
老師：浙江清華柔性電子技術(shù)研究院 副研究員 唐瑞濤
隨著材料科學(xué)、柔性電子和微納技術(shù)的發(fā)展，各種柔性壓力傳感器應(yīng)運而生，它們通常由兩層柔性電極和中間的功能軟材料構(gòu)成，具有可彎曲、可變形的特點。聚偏二氟乙烯（PVDF）是一種有機(jī)壓電聚合物，可用于柔性壓力傳感器、超聲波指紋識別傳感器等。基于PVDF的柔性壓力傳感器在智能觸覺、健康監(jiān)測、生物醫(yī)療、人機(jī)交互等領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。本課程針對柔性壓電式壓力傳感器進(jìn)行詳細(xì)剖析，并對未來技術(shù)發(fā)展進(jìn)行展望。
課程提綱：
（1）柔性壓電材料介紹；
（2）PVDF壓電薄膜及其性能；
（3）柔性壓電式壓力傳感器設(shè)計；
（4）柔性壓電式壓力傳感器制造；
（5）柔性壓電式壓力傳感器測試；
（6）柔性壓電式壓力傳感器技術(shù)展望。
課程八：BiFeO?壓電薄膜及MEMS器件應(yīng)用
老師：齊魯工業(yè)大學(xué) 教授 歐陽俊
近年來，隨著MEMS、傳感器及隨機(jī)存儲器等行業(yè)的迅速發(fā)展，具備優(yōu)異的鐵電和壓電性能的薄膜材料已經(jīng)成為研究領(lǐng)域的熱點之一。目前，鉛系材料仍然是應(yīng)用于這些領(lǐng)域的主體材料，但是其在制備和使用的過程中會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染問題。因此，尋找一種無鉛且性能優(yōu)越的材料成為大勢所趨。BiFeO?薄膜因其優(yōu)異的鐵電和壓電性能而受到人們的廣泛關(guān)注，成為可以與鉛系材料相媲美的一類無鉛鐵電環(huán)保材料。本課程詳細(xì)講解BiFeO?薄膜材料性質(zhì)、制備與表征方法，以及基于BiFeO?薄膜的MEMS器件。
課程提綱：
（1）BiFeO?材料介紹；
（2）BiFeO?薄膜制備及表征方法；
（3）基于BiFeO?壓電薄膜的MEMS器件原型及表征；
（4）BiFeO?壓電薄膜的性能調(diào)控；
（5）BiFeO?壓電薄膜技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用展望。
課程九：壓電MEMS諧振器與振蕩器
老師：武漢大學(xué) 教授 吳國強
時鐘器件是電子電路設(shè)備的心臟，提供時間參考和頻率基準(zhǔn)。MEMS時鐘器件（例如MEMS振蕩器）是MEMS細(xì)分市場增速領(lǐng)先的產(chǎn)品。相比傳統(tǒng)的石英晶體振蕩器，壓電MEMS振蕩器具有小尺寸、高可靠性、低功耗和可編程等優(yōu)勢，在可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)和汽車等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本課程講授MEMS諧振器與振蕩器基礎(chǔ)知識、設(shè)計理論、系統(tǒng)應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)。
課程提綱：
（1）MEMS諧振器、振蕩器及時鐘概念、原理及分類；
（2）MEMS時鐘器件產(chǎn)業(yè)情況及主要廠商；
（3）壓電MEMS諧振器設(shè)計理論；
（4）壓電MEMS諧振器關(guān)鍵技術(shù)；
（5）壓電MEMS諧振器與振蕩器設(shè)計、制造及測試。
課程十：壓電MEMS微執(zhí)行器技術(shù)研究進(jìn)展
老師：烏鎮(zhèn)實驗室 研究員 杜亦佳
壓電MEMS通過單片集成形式即可實現(xiàn)執(zhí)行、傳感、能量收集和無線通信，是應(yīng)用潛力巨大的熱點技術(shù)。壓電MEMS微執(zhí)行器能夠精確、自主地執(zhí)行復(fù)雜動作如直線、旋轉(zhuǎn)、加速度、鉗動等，以此完成對極微小器件與結(jié)構(gòu)的納米尺度精確操作。因此，壓電MEMS微執(zhí)行器不但能夠滿足集成微系統(tǒng)（IMS）對自測試性、微定位性和片上操控性的嚴(yán)苛要求，同時能夠滿足集成微系統(tǒng)對輸出力矩/體積效能比、響應(yīng)速度、分辨率、功耗、集成度方面的需求。通過本課程的學(xué)習(xí)，您可以全面了解壓電MEMS微執(zhí)行器技術(shù)及應(yīng)用。
課程提綱：
（1）壓電MEMS微執(zhí)行器基本概念和工作原理；
（2）壓電MEMS微執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計；
（3）壓電MEMS微執(zhí)行器制造工藝；
（4）基于KNN薄膜的壓電MEMS換能器設(shè)計與制造；
（5）壓電MEMS微執(zhí)行器應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢。
課程十一：氮化鋁MEMS大有可為
老師：天津大學(xué) 助理教授 張孟倫
氮化鋁（AlN）壓電薄膜作為一種重要的III-V族化合物材料，具有高聲波速、高壓電性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，在傳感器、高頻聲波諧振器及濾波器等領(lǐng)域備受關(guān)注。通過在氮化鋁中摻入稀土元素或過渡金屬元素，還可以改善材料的機(jī)電耦合系數(shù)和壓電系數(shù)，實現(xiàn)更有效的機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換，例如摻鈧（Sc）氮化鋁（AlScN）薄膜可以提高射頻器件的工作效率。并且，氮化鋁壓電薄膜制造工藝可與CMOS工藝兼容，這些都使得氮化鋁壓電薄膜成為當(dāng)前最炙手可熱的壓電薄膜材料之一。本課程詳細(xì)闡述氮化鋁MEMS技術(shù)發(fā)展之路及典型的氮化鋁MEMS器件。
課程提綱：
（1）過去40年：MEMS平臺技術(shù)演進(jìn)——從硅到氮化鋁；
（2）過去20年：氮化鋁MEMS小試牛刀——從諧振器到麥克風(fēng)；
（3）未來20年：氮化鋁MEMS大展宏圖——從傳感到執(zhí)行；
（4）典型的氮化鋁MEMS器件剖析。
六、師資介紹
高楊，博士，研究員、博導(dǎo)，主要研究方向為軍民兩用微系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用，涉及RF MEMS關(guān)鍵技術(shù)、BAW濾波器及雙工器、BAW傳感器等。2000年畢業(yè)于北京理工大學(xué)電子工程系，獲博士學(xué)位，是李幼平院士（中國工程院）培養(yǎng)的第一位博士；2004年上海交通大學(xué)電子學(xué)與固態(tài)電子學(xué)專業(yè)在職博士后出站。1996年至2019，在中國工程物理研究院電子工程研究所工作，歷任3個研究室（處級）的主要領(lǐng)導(dǎo)和所科技委委員。2019，他作為“拔尖人才”被全職引進(jìn)到西南科技大學(xué)，創(chuàng)建了西南科技大學(xué)微系統(tǒng)中心（SWUSTMicrosystem Center）、四川爆米（BAWME）微納科技有限公司。他主持過裝備型號/背景型號/預(yù)研/重大基礎(chǔ)研究項目或子項目，以及863計劃、國防基礎(chǔ)研究、國家自然科學(xué)基金、省部級重點基金等縱向科研項目20余項；獲部級一等獎1項（排名2）、部級二等獎1項（排名1）、部級三等獎5項（排名1、1、2、3、4）。授權(quán)發(fā)明專利40余項；一作發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中SCI/EI檢索40余篇；近5年在本專業(yè)重要學(xué)術(shù)會議做特邀報告10余次。2019當(dāng)選“第一屆中國測試學(xué)術(shù)影響力人物”。
周劍，多次獲得麥姆斯咨詢頒發(fā)的年度講課老師稱號，博士，岳麓學(xué)者、副教授、博士生導(dǎo)師，英國愛丁堡大學(xué)訪問學(xué)者，教育部聯(lián)合基金（青年人才）項目和湖南省自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金獲得者。他長期從事SAW傳感器和微流控研究，在SAW傳感器和微流控基礎(chǔ)材料加工、芯片設(shè)計、Comsol仿真、傳感器和微流控測試等方面積累了豐富的經(jīng)驗。他承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金面上項目、青年基金、科技委基礎(chǔ)加強基金、教育部聯(lián)合基金、湖南省科技公關(guān)項目、湖南省重點研發(fā)子課題、廣東省重點研發(fā)子課題等十余個項目。在Nano Letters、ACS AMI、ACS sensors、IEEE TMI、APL等發(fā)表了SCI/EI論文60余篇，被引次數(shù)約1000次，授權(quán)發(fā)明專利10余項。他還曾獲湖南省儀器儀表學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎、中國中車科學(xué)技術(shù)獎二等獎、校優(yōu)秀教師新人獎、校教學(xué)比賽二等獎。
徐甲強，博士，上海大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、理學(xué)院副院長。他于2003年獲得河南省杰出青年科學(xué)基金資助，入選由斯坦福大學(xué)和愛思維爾集團(tuán)發(fā)布的1960-2019終身科學(xué)影響力排行榜，2019分析化學(xué)前2%頂尖科學(xué)家。1985年畢業(yè)于鄭州大學(xué)化學(xué)系，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位；1988年畢業(yè)于中國科技大學(xué)，獲無機(jī)化學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位；2005年畢業(yè)于上海大學(xué)，獲材料學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。他長期從事納米結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計、制備及其在能源存儲轉(zhuǎn)換材料與器件、化學(xué)與生物傳感器等領(lǐng)域的研究工作。研究項目“金屬氧化物氣敏材料的微結(jié)構(gòu)設(shè)計、可控制備及其增敏機(jī)理研究”獲2015年上海市自然科學(xué)二等獎；“碳纖維自行車整體車架研制開發(fā)”、“催化劑在半導(dǎo)體氣敏材料中的應(yīng)用”和“氧化錫氣敏粉體的制備及其應(yīng)用研究”等5項成果分別獲河南省科技進(jìn)步二等獎和三等獎。他擁有發(fā)明專利25項，發(fā)表SCI論文300篇，先后入選ESI高被引論文15篇，總被引次數(shù)10200，H指數(shù)57。現(xiàn)主持1項國家重點研發(fā)計劃項目課題“硅基晶圓級氣敏薄膜制備與熱學(xué)特性測試”、1項國家自然科學(xué)基金面上項目“PdM雙金屬納米晶的可控合成及其對金屬氧化物氣敏材料的多重增敏機(jī)理研究”；副主持1項國家重大科研儀器研制項目“基于微納諧振敏感效應(yīng)的界面分子作用熱力學(xué)/動力學(xué)參數(shù)提取與材料特性評估裝置”和1項國家自然科學(xué)基金-河南省聯(lián)合基金重點項目“煤礦瓦斯檢測用新型氧化物半導(dǎo)體氣敏材料構(gòu)筑及性能調(diào)控”；參與2017年國家重點研發(fā)計劃新能源汽車燃料電池和超級電容器項目2項；與上海卡耐能源有限公司、上海奧威科技發(fā)展有限公司和上海搖擼儀器有限公司分別在鋰離子電池、超級電容器和呼吸氣檢測等領(lǐng)域開展了緊密合作，以推進(jìn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化。
周志勇，博士，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員。2007年，博士畢業(yè)于中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所；2008~2009年，赴德國于立希研究中心固態(tài)研究所擔(dān)任洪堡訪問學(xué)者；2009~2012年，赴英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)擔(dān)任助理研究員；2012年回到中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所先后擔(dān)任副研究員、研究員。他主要研究方向是高溫壓電材料（陶瓷和薄膜）結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能調(diào)控和服役穩(wěn)定性及高溫工程應(yīng)用。他作為項目負(fù)責(zé)人承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金、上海市自然科學(xué)基金、軍委科技委、裝備發(fā)展部預(yù)研、中科院STS區(qū)域重點項目和儀器裝備研制項目等多項科研任務(wù)。他在J. Mater. Chem. C、Appl. Phys. Lett.、J. Am. Ceram. Soc.等期刊發(fā)表SCI論文80余篇，其中第一作者或者通訊作者論文30篇，申請中國發(fā)明專利24項，授權(quán)13項。他曾獲2014年度上海市技術(shù)發(fā)明一等獎。
劉文娟，博士，武漢大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究院講師，博士畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國家重點實驗室。她的研究方向為壓電MEMS器件及應(yīng)用，主要從事壓電MEMS聲學(xué)傳感器設(shè)計與制備、氮化鋁/摻鈧氮化鋁薄膜生長、高分辨率超聲成像系統(tǒng)等研究。她在IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control、IEEE Sensors Journal、IEEE IUS等著名國際期刊及高水平國際會議上發(fā)表論文10余篇，申請及授權(quán)中國發(fā)明專利共3項，參與包括國家科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金以及重要企業(yè)資助等科研項目共5項。
余洪斌，多次獲得麥姆斯咨詢頒發(fā)的年度講課老師稱號，博士，華中科技大學(xué)教授（楚天學(xué)者特聘教授）。他2005年畢業(yè)于華中科技大學(xué)獲光學(xué)工程博士學(xué)位，隨后赴新加坡國立大學(xué)從事微電子（光電子）機(jī)械系統(tǒng)（MEMS/MOEMS）技術(shù)領(lǐng)域的研究工作，歷任研究員和高級研究員。他曾為新加坡科技局微電子研究院研究員、項目負(fù)責(zé)人（PI），同時擔(dān)任新加坡國立大學(xué)機(jī)械工程系客座助理教授。他一直從事基于MEMS/MOEMS技術(shù)新型功能器件（諸如微型掃描儀、微型光譜儀、微型摩擦測量儀、微型可調(diào)光闌、可變焦透鏡及微型超聲波器件等）的設(shè)計、制備工藝、封裝測試及其系統(tǒng)應(yīng)用方面的研究工作，同時也開展新型光學(xué)儀器和光學(xué)檢測技術(shù)方面的研究。近年在Applied Physics Letters、Optics Express、Optics Letters、Sensors and Actuators B、IEEE Journal of Microelectromechanical Systems、IEEE Journal of selected topic on quantum electronics及Journal of Micromechanics and Microengineering等相關(guān)領(lǐng)域的國際、國內(nèi)核心期刊上發(fā)表論文80余篇，撰寫書本章節(jié)并多次在相關(guān)領(lǐng)域國際會議上宣講研究成果。作為核心成員申請和獲授權(quán)國內(nèi)、國際專利15項（8項中國專利、7項美國專利），其中兩項專利成功獲得商業(yè)轉(zhuǎn)讓，現(xiàn)正進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。同時，他長期擔(dān)任十余種國內(nèi)、國際期刊的特邀審稿人，作為主要負(fù)責(zé)人成功獲得國家自然科學(xué)基金資助，主持或參與多個研究項目，包括國家自然科學(xué)基金、新加坡教育部基金、新加坡國家研究基金、新加坡科技局項目。
唐瑞濤，浙江清華柔性電子技術(shù)研究院副研究員，博士畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。畢業(yè)后入職浙江清華柔性電子技術(shù)研究院，主要從事壓電式薄膜壓力傳感器的研發(fā)工作，研究方向包括聚合物壓電薄膜材料制備、壓電薄膜極化工藝、薄膜傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能表征測試方法及定量化理論。他主持設(shè)計完成的壓電薄膜傳感系統(tǒng)能夠應(yīng)對多種復(fù)雜應(yīng)用場景，性能遠(yuǎn)超同類型的壓電薄膜傳感器。他主持參與多項國家重點研發(fā)計劃、國家重點基礎(chǔ)加強項目、國家自然科學(xué)基金重點項目以及浙江省自然科學(xué)基金等，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表論文15篇，申請國家發(fā)明專利20余項，參與制定柔性電子器件可靠性標(biāo)準(zhǔn)2項。
歐陽俊，博士，齊魯工業(yè)大學(xué)教授，“新能源材料化學(xué)與功能器件”科研團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才，山東省“惠才卡”專家和省級領(lǐng)軍人才。1999年在清華大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位，師從清華大學(xué)陶瓷國家重點實驗室主任潘偉教授；2005年在美國馬里蘭大學(xué)獲得材料科學(xué)與工程博士學(xué)位（鐵電/壓電材料方向，師從美國工程院院士R.Ramesh教授和鐵性疇理論專家Royburd教授）。2005年6月至2010年4月在美國希捷科技（SeagateTechnology）任職，先后擔(dān)任電子設(shè)計高級工程師和電子材料研發(fā)主管工程師。2010年4月至201912月在山東大學(xué)材料學(xué)院擔(dān)任教授和博士生導(dǎo)師。目前，他還擔(dān)任中國硅酸鹽學(xué)會特種陶瓷分會理事和山東硅酸鹽學(xué)會電子陶瓷專家委員會常務(wù)委員，Journal of Advanced Ceramics期刊編委。他曾擔(dān)任中國真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報理事、山東省清華校友會副秘書長、第十二屆先進(jìn)陶瓷國際會議介電和鐵電儲能分會主席。
吳國強，多次獲得麥姆斯咨詢頒發(fā)的年度講課老師稱號，博士，武漢大學(xué)青年學(xué)術(shù)帶頭人、教授、博士生導(dǎo)師，主要從事MEMS諧振器和振蕩器、壓電聲學(xué)MEMS傳感器、MEMS慣性傳感器的研究工作。他2013年從中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所獲得工學(xué)博士學(xué)位，曾擔(dān)任中航工業(yè)自控所慣性MEMS傳感器研發(fā)工程師，以及新加坡科技局微電子研究院研究員。作為獨立項目負(fù)責(zé)人主持含國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃課題、企業(yè)資助技術(shù)開發(fā)等多項科研項目。近年來在JMEMS、IEEE EDL、IEEE TIE、IEEE TED等領(lǐng)域主流期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，申請國內(nèi)專利40余項。
杜亦佳，博士，烏鎮(zhèn)實驗室研究員。2013年至2015年在中物院無線電物理博士后流動站進(jìn)行博士后工作，與德國IHP聯(lián)合開展MEMS微執(zhí)行器研究；2015年至2021年，在中國工程物理研究院電子工程研究所微系統(tǒng)與太赫茲研究中心從事壓電微執(zhí)行器技術(shù)研究；2021年起，在烏鎮(zhèn)實驗室從事基于先進(jìn)壓電薄膜的MEMS器件研究。她先后主持與參與了各類國家項目、國家自然科學(xué)基金面上項目、青年基金、中國博士后科學(xué)基金等科研項目。近年來，她已經(jīng)在國際權(quán)威期刊JACS、IEEE J MEMS、SENSOR ACTUAT A-PHYS、IEEE T NUCL SCI等發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。
張孟倫，工學(xué)博士，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院助理教授、碩士生導(dǎo)師，英國劍橋大學(xué)訪問學(xué)者。他專注MEMS領(lǐng)域研究十余年，研究領(lǐng)域覆蓋各類聲學(xué)MEMS器件，包括麥克風(fēng)、揚聲器、超聲換能器及頻率器件等。在壓電MEMS方向以第一作者/通訊作者身份發(fā)表國際學(xué)術(shù)論文40余篇（JMEMS、Microsyst Nanoeng、TUFFC、JMM、EDL、APL、Small、PRA、B&B、ACS Sensors、ACS AMI、Analyst等），并將研究成果出版英文專著章節(jié)；在MEMS領(lǐng)域申請和授權(quán)國內(nèi)外發(fā)明專利150余項。他多次受邀參加國際學(xué)術(shù)會議并作報告，近5年來先后赴9個國家和地區(qū)在多場MEMS領(lǐng)域會議上（IEEEMEMS、Transducers、Sensors、NEMS等）作報告；擔(dān)任Nanotechnology and Precision Engineering等國際學(xué)術(shù)期刊編輯。
七、培訓(xùn)費用和報名方式咨詢
請發(fā)送電子郵件至[email protected]，郵件題目格式為：報名+壓電MEMS與傳感器培訓(xùn)+單位簡稱+人數(shù)。
報名網(wǎng)站：https://www.memstraining.com/training_43.html
麥姆斯咨詢
聯(lián)系人：畢女士
E-mail：BISainan#http://MEMSConsulting.com（#換成@）
協(xié)辦單位：上海傳感信息科技有限公司
一、課程簡介
2022年新冠疫情仍伴隨著我們，MEMS產(chǎn)業(yè)鏈也面臨著種種挑戰(zhàn)。但是，以壓電MEMS為代表的新技術(shù)進(jìn)入黃金發(fā)展期，燃起業(yè)界對未來的希望——基于壓電MEMS的新器件層出不窮，推動MEMS和傳感器產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展，賦能萬物互聯(lián)的智能化應(yīng)用。為此，全球MEMS產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的兩大IDM巨頭——博世（Bosch）和意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）積極參與其中，對外提供壓電MEMS研發(fā)及代工服務(wù)，確保新產(chǎn)品的量產(chǎn)能力和可靠性。
意法半導(dǎo)體全球首創(chuàng)“Lab-in-Fab”概念，構(gòu)建8英寸壓電MEMS研發(fā)線
在國內(nèi)方面，國家智能傳感器創(chuàng)新中心、上海微技術(shù)工研院和蘇州納米城MEMS中試平臺都發(fā)布了壓電MEMS工藝能力，投身于新技術(shù)培育孵化和多功能產(chǎn)品定義。中芯集成、中芯寧波、賽微電子等MEMS代工廠主要在濾波器領(lǐng)域展開布局。2021年，國家重點研發(fā)計劃“制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件”重點專項項目“硅基MEMS壓電薄膜及器件關(guān)鍵技術(shù)與平臺”的項目啟動會在天津召開，對實現(xiàn)晶圓級硅基MEMS壓電器件的大規(guī)模生產(chǎn)、擺脫我國目前關(guān)鍵MEMS壓電器件受制于人的局面，具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
壓電器件類型：塊體型（Bulk）、厚膜型（Thick Film）、薄膜型（Thin Film）（來源：ULVAC）
隨著先進(jìn)材料和MEMS技術(shù)的不斷發(fā)展，以鋯鈦酸鉛（PZT）和氮化鋁（AlN）為代表的薄膜型壓電材料的制備越來越成熟。薄膜型壓電器件可利用MEMS代工廠，開發(fā)與CMOS兼容的量產(chǎn)工藝，從而改變傳統(tǒng)壓電器件“體積大、功耗高、批量生產(chǎn)能力低、價格貴”的形象，對消費類應(yīng)用領(lǐng)域來講極具吸引力！在薄膜型壓電器件中，體聲波濾波器（BAW）是當(dāng)前的最大功臣，占據(jù)最大的市場份額；其它產(chǎn)品，例如超聲波換能器、揚聲器、麥克風(fēng)、慣性傳感器、微鏡，也在不斷探索新應(yīng)用，以期挖掘高價值的藍(lán)海市場。
在壓電執(zhí)行器方面，USound于2022年發(fā)布新款壓電式MEMS揚聲器，適用于兼容磁共振成像（MRI）的耳機(jī)及配件；xMEMS于2021年推出多款單芯片壓電MEMS揚聲器，例如Cowell主要面向TWS耳機(jī)和助聽器應(yīng)用，而Tomales主攻智能眼鏡和AR/VR頭戴式設(shè)備應(yīng)用；Piezo Motion于2021年宣布全球首創(chuàng)一款新型壓電微劑量泵（超精密旋轉(zhuǎn)壓電馬達(dá)+微型注射器），能夠為生命科學(xué)實驗室設(shè)備提供精確的微流體控制；富士膠片于2021年發(fā)布硅基MEMS壓電噴墨打印系統(tǒng)X-BAR，集成的打印頭基于濺射法制備的壓電陶瓷薄膜，可以實現(xiàn)數(shù)萬億次執(zhí)行的長壽命。
典型的壓電MEMS執(zhí)行器
在壓電傳感器方面，Vesper于2022年發(fā)布第二代智能壓電語音加速度計VA1210，提供更高的靈敏度和信噪比，并且集成語音喚醒等新功能；能斯達(dá)電子于2022年宣布壓阻與壓電二合一的復(fù)合柔性微納傳感器的研發(fā)成功，該產(chǎn)品能夠同時實現(xiàn)動態(tài)和靜態(tài)力學(xué)信號的寬范圍、高靈敏檢測；茂丞科技于2021年推出芯片級壓電超聲波換能器JMS922，以及應(yīng)用于電子煙油質(zhì)量與液位檢測的ToF解決方案；imec于2021年展示一款基于壓電超聲波換能器的超聲探頭，并實現(xiàn)動脈硬化檢測以及血壓監(jiān)測的概念驗證。
典型的壓電MEMS傳感器
為了助力中國壓電MEMS和傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，麥姆斯咨詢從2019起每年都會甄選市場熱點與技術(shù)重點，量身定制相關(guān)主題的培訓(xùn)課程。2022年，麥姆斯咨詢從壓電傳感器和壓電執(zhí)行器兩方面出發(fā)，策劃課程內(nèi)容涵蓋：（1）BAW濾波器和BAW傳感器；（2）SAW傳感器和SAW微流控；（3）石英晶體微天平傳感器；（4）高溫壓電陶瓷材料及其在振動傳感器中的應(yīng)用；（5）壓電MEMS聲學(xué)傳感器；（6）壓電MEMS微鏡和壓電MEMS變形鏡；（7）柔性壓電式壓力傳感器；（8）BiFeO3壓電薄膜及MEMS器件應(yīng)用；（9）壓電MEMS諧振器與振蕩器；（10）壓電MEMS微執(zhí)行器技術(shù)研究進(jìn)展；（11）氮化鋁MEMS大有可為。
二、培訓(xùn)對象
本課程主要面向壓電MEMS與傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的技術(shù)人員和管理人員，以及高校師生，同時也歡迎其他希望了解壓電MEMS與傳感器的非技術(shù)背景人員參加，如銷售和市場人員、投融資機(jī)構(gòu)人員、政府管理人員等。
三、培訓(xùn)時間
2022年6月24日~6月26日
授課結(jié)束后，為學(xué)員頒發(fā)麥姆斯咨詢的結(jié)業(yè)證書。
四、培訓(xùn)方式
原計劃線下舉辦，因為疫情影響改為線上直播課程和答疑。
五、課程內(nèi)容
課程一：BAW濾波器和BAW傳感器
老師：西南科技大學(xué) 研究員 高楊
BAW濾波器和BAW傳感器的基本構(gòu)件是基于MEMS技術(shù)的諧振器，主要包括FBAR和BAW-SMR兩大類。BAW濾波器因具有低插入損耗和高Q值成為高性能5G射頻前端系統(tǒng)的首選，吸引眾多海歸專家與本土人才投身創(chuàng)業(yè)大潮。BAW傳感器通過檢測諧振器的諧振頻率變化得到待測物理量，具有靈敏度高、工作頻率高等優(yōu)點。本課程從壓電材料體系出發(fā)，詳細(xì)介紹BAW諧振器及濾波器、BAW壓力傳感器及讀出電路的核心技術(shù)。
課程提綱：
（1）壓電材料體系綜述；
（2）BAW諧振器及濾波器設(shè)計與制造；
（3）BAW濾波器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；
（4）BAW壓力傳感器設(shè)計與制造；
（5）BAW壓力傳感器讀出電路設(shè)計；
（6）BAW技術(shù)創(chuàng)新與挑戰(zhàn)。
課程二：SAW傳感器和SAW微流控
老師：岳麓學(xué)者、博士生導(dǎo)師 周劍
SAW器件的聲波傳播能量主要集中在固體表面，當(dāng)固體表面受到外界的刺激（力、電、磁、熱）時，聲波波速變化，導(dǎo)致諧振頻率變化，通過探測頻率偏移，實現(xiàn)對外界參量（如溫度、粘度、氣體濃度、曲度）的探測。而通過在一次性芯片表面上圖案化的微結(jié)構(gòu)來控制表面聲波與微流體之間的相互作用，以隨頻率變化的特定方式來形成聲波，在許多生物和醫(yī)療應(yīng)用中具有巨大的前景。本課程將為學(xué)員們講解SAW傳感器和SAW微流控的核心技術(shù)和典型應(yīng)用。
課程提綱：
（1）SAW基本概念、內(nèi)涵；
（2）SAW傳感器原理和無線無源監(jiān)測；
（3）SAW傳感器的制備和封裝工藝；
（4）柔性SAW、透明SAW、超高頻SAW前沿進(jìn)展；
（5）SAW傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和主要廠商；
（6）SAW微流控原理和應(yīng)用：聲線、粒子集聚、微泵和霧化；
（7）SAW微流控產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。
課程三：石英晶體微天平傳感器
老師：上海大學(xué) 教授 徐甲強
石英晶體微天平（QCM）利用石英晶體的壓電效應(yīng)，將電極表面的質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為振蕩電路輸出的電信號頻率變化，進(jìn)而再通過處理電路獲得高精度的數(shù)據(jù)，在微量及痕量物質(zhì)檢測方面具有優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于化學(xué)、物理、生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。此外，根據(jù)實際應(yīng)用需求，還可以在電極上選擇性地鍍膜來進(jìn)一步拓展檢測領(lǐng)域。本課程詳細(xì)講解石英晶體微天平技術(shù)及應(yīng)用，重點在于氣體和濕度傳感器設(shè)計與制造。
課程提綱：
（1）石英晶體微天平概念及工作原理；
（2）石英晶體微天平應(yīng)用進(jìn)展；
（3）基于石英晶體微天平的甲醛傳感器設(shè)計與制造；
（4）基于石英晶體微天平的濕度傳感器設(shè)計與制造；
（5）石英晶體微天平傳感器技術(shù)展望。
課程四：高溫壓電陶瓷材料及其在振動傳感器中的應(yīng)用
老師：中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 研究員 周志勇
壓電式振動傳感器主要用于發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的振動監(jiān)測和分析，尤其是航空發(fā)動機(jī)健康管理系統(tǒng)的關(guān)鍵感知器件。但是在航空發(fā)電機(jī)應(yīng)用中，嚴(yán)苛的環(huán)境（例如高溫、高轉(zhuǎn)速、復(fù)雜振動）對壓電式振動傳感器核心敏感元件（高溫壓電陶瓷）的服役性和穩(wěn)定性提出了新的挑戰(zhàn)。本課程主要介紹壓電式振動傳感器的國內(nèi)外進(jìn)展，并講解高溫壓電陶瓷材料各方面知識，以期為國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品研究及產(chǎn)業(yè)化提供一定的技術(shù)支撐。
課程提綱：
（1）高溫壓電式振動傳感器的國內(nèi)外進(jìn)展；
（2）高溫壓電陶瓷材料體系及國內(nèi)外產(chǎn)品情況；
（3）高溫壓電陶瓷材料結(jié)構(gòu)與靜態(tài)性能調(diào)控和改善；
（4）高溫壓電陶瓷材料動態(tài)性能評測方法和技術(shù)；
（5）高溫壓電陶瓷材料面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)用展望。
課程五：壓電MEMS聲學(xué)傳感器
老師：武漢大學(xué) 講師 劉文娟
近些年，壓電MEMS技術(shù)在聲學(xué)傳感領(lǐng)域發(fā)展迅速，典型應(yīng)用包括麥克風(fēng)、超聲換能器、水聽器等。以壓電薄膜替代傳統(tǒng)電容結(jié)構(gòu)的壓電MEMS麥克風(fēng)的主要優(yōu)點包括：（1）高可靠性，防水防塵性能優(yōu)秀；（2）無需電荷泵，降低語音喚醒和始終在線的功耗；（3）更快的響應(yīng)速度，減少語音交互延遲；（4）高聲學(xué)過載點（AOP），可用于嘈雜或工業(yè)環(huán)境。本課程從壓電薄膜生長到壓電器件設(shè)計與制造，講解麥克風(fēng)和超聲換能器兩大熱門產(chǎn)品。
課程提綱：
（1）壓電MEMS聲學(xué)傳感器概述；
（2）氮化鋁/摻鈧氮化鋁薄膜生長與器件制備；
（3）壓電MEMS超聲換能器（PMUT）設(shè)計與制造；
（4）壓電MEMS麥克風(fēng)設(shè)計與制造；
（5）基于PMUT的高分辨率超聲成像系統(tǒng)展望。
課程六：壓電MEMS微鏡和壓電MEMS變形鏡
老師：華中科技大學(xué) 教授 余洪斌
MEMS微鏡指采用MEMS制造技術(shù)，把微光反射鏡與MEMS驅(qū)動器集成在一起的光學(xué)器件，在激光雷達(dá)、3D攝像頭、微家用投影儀、汽車智能前燈、光通信等應(yīng)用扮演著重要角色。MEMS變形鏡是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，對波前像差的擬合能力決定了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正性能。本課程詳解基于氮化鋁（AIN）的MEMS微鏡和MEMS變形鏡技術(shù)及未來發(fā)展。
課程提綱：
（1）MEMS微鏡基本概念及驅(qū)動技術(shù)（壓電驅(qū)動、靜電驅(qū)動、電磁驅(qū)動、電熱驅(qū)動）特性分析；
（2）壓電MEMS微鏡技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其面臨的問題和解決方案；
（3）壓電MEMS微鏡器件設(shè)計和制造實例；
（4）自適應(yīng)光學(xué)基本概念和工作原理；
（5）壓電MEMS變形鏡技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其面臨的問題和解決方案；
（6）壓電MEMS變形鏡器件設(shè)計和制造實例。
課程七：柔性壓電式壓力傳感器
老師：浙江清華柔性電子技術(shù)研究院 副研究員 唐瑞濤
隨著材料科學(xué)、柔性電子和微納技術(shù)的發(fā)展，各種柔性壓力傳感器應(yīng)運而生，它們通常由兩層柔性電極和中間的功能軟材料構(gòu)成，具有可彎曲、可變形的特點。聚偏二氟乙烯（PVDF）是一種有機(jī)壓電聚合物，可用于柔性壓力傳感器、超聲波指紋識別傳感器等。基于PVDF的柔性壓力傳感器在智能觸覺、健康監(jiān)測、生物醫(yī)療、人機(jī)交互等領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。本課程針對柔性壓電式壓力傳感器進(jìn)行詳細(xì)剖析，并對未來技術(shù)發(fā)展進(jìn)行展望。
課程提綱：
（1）柔性壓電材料介紹；
（2）PVDF壓電薄膜及其性能；
（3）柔性壓電式壓力傳感器設(shè)計；
（4）柔性壓電式壓力傳感器制造；
（5）柔性壓電式壓力傳感器測試；
（6）柔性壓電式壓力傳感器技術(shù)展望。
課程八：BiFeO?壓電薄膜及MEMS器件應(yīng)用
老師：齊魯工業(yè)大學(xué) 教授 歐陽俊
近年來，隨著MEMS、傳感器及隨機(jī)存儲器等行業(yè)的迅速發(fā)展，具備優(yōu)異的鐵電和壓電性能的薄膜材料已經(jīng)成為研究領(lǐng)域的熱點之一。目前，鉛系材料仍然是應(yīng)用于這些領(lǐng)域的主體材料，但是其在制備和使用的過程中會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染問題。因此，尋找一種無鉛且性能優(yōu)越的材料成為大勢所趨。BiFeO?薄膜因其優(yōu)異的鐵電和壓電性能而受到人們的廣泛關(guān)注，成為可以與鉛系材料相媲美的一類無鉛鐵電環(huán)保材料。本課程詳細(xì)講解BiFeO?薄膜材料性質(zhì)、制備與表征方法，以及基于BiFeO?薄膜的MEMS器件。
課程提綱：
（1）BiFeO?材料介紹；
（2）BiFeO?薄膜制備及表征方法；
（3）基于BiFeO?壓電薄膜的MEMS器件原型及表征；
（4）BiFeO?壓電薄膜的性能調(diào)控；
（5）BiFeO?壓電薄膜技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用展望。
課程九：壓電MEMS諧振器與振蕩器
老師：武漢大學(xué) 教授 吳國強
時鐘器件是電子電路設(shè)備的心臟，提供時間參考和頻率基準(zhǔn)。MEMS時鐘器件（例如MEMS振蕩器）是MEMS細(xì)分市場增速領(lǐng)先的產(chǎn)品。相比傳統(tǒng)的石英晶體振蕩器，壓電MEMS振蕩器具有小尺寸、高可靠性、低功耗和可編程等優(yōu)勢，在可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)和汽車等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本課程講授MEMS諧振器與振蕩器基礎(chǔ)知識、設(shè)計理論、系統(tǒng)應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)。
課程提綱：
（1）MEMS諧振器、振蕩器及時鐘概念、原理及分類；
（2）MEMS時鐘器件產(chǎn)業(yè)情況及主要廠商；
（3）壓電MEMS諧振器設(shè)計理論；
（4）壓電MEMS諧振器關(guān)鍵技術(shù)；
（5）壓電MEMS諧振器與振蕩器設(shè)計、制造及測試。
課程十：壓電MEMS微執(zhí)行器技術(shù)研究進(jìn)展
老師：烏鎮(zhèn)實驗室 研究員 杜亦佳
壓電MEMS通過單片集成形式即可實現(xiàn)執(zhí)行、傳感、能量收集和無線通信，是應(yīng)用潛力巨大的熱點技術(shù)。壓電MEMS微執(zhí)行器能夠精確、自主地執(zhí)行復(fù)雜動作如直線、旋轉(zhuǎn)、加速度、鉗動等，以此完成對極微小器件與結(jié)構(gòu)的納米尺度精確操作。因此，壓電MEMS微執(zhí)行器不但能夠滿足集成微系統(tǒng)（IMS）對自測試性、微定位性和片上操控性的嚴(yán)苛要求，同時能夠滿足集成微系統(tǒng)對輸出力矩/體積效能比、響應(yīng)速度、分辨率、功耗、集成度方面的需求。通過本課程的學(xué)習(xí)，您可以全面了解壓電MEMS微執(zhí)行器技術(shù)及應(yīng)用。
課程提綱：
（1）壓電MEMS微執(zhí)行器基本概念和工作原理；
（2）壓電MEMS微執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計；
（3）壓電MEMS微執(zhí)行器制造工藝；
（4）基于KNN薄膜的壓電MEMS換能器設(shè)計與制造；
（5）壓電MEMS微執(zhí)行器應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢。
課程十一：氮化鋁MEMS大有可為
老師：天津大學(xué) 助理教授 張孟倫
氮化鋁（AlN）壓電薄膜作為一種重要的III-V族化合物材料，具有高聲波速、高壓電性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，在傳感器、高頻聲波諧振器及濾波器等領(lǐng)域備受關(guān)注。通過在氮化鋁中摻入稀土元素或過渡金屬元素，還可以改善材料的機(jī)電耦合系數(shù)和壓電系數(shù)，實現(xiàn)更有效的機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換，例如摻鈧（Sc）氮化鋁（AlScN）薄膜可以提高射頻器件的工作效率。并且，氮化鋁壓電薄膜制造工藝可與CMOS工藝兼容，這些都使得氮化鋁壓電薄膜成為當(dāng)前最炙手可熱的壓電薄膜材料之一。本課程詳細(xì)闡述氮化鋁MEMS技術(shù)發(fā)展之路及典型的氮化鋁MEMS器件。
課程提綱：
（1）過去40年：MEMS平臺技術(shù)演進(jìn)——從硅到氮化鋁；
（2）過去20年：氮化鋁MEMS小試牛刀——從諧振器到麥克風(fēng)；
（3）未來20年：氮化鋁MEMS大展宏圖——從傳感到執(zhí)行；
（4）典型的氮化鋁MEMS器件剖析。
六、師資介紹
高楊，博士，研究員、博導(dǎo)，主要研究方向為軍民兩用微系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用，涉及RF MEMS關(guān)鍵技術(shù)、BAW濾波器及雙工器、BAW傳感器等。2000年畢業(yè)于北京理工大學(xué)電子工程系，獲博士學(xué)位，是李幼平院士（中國工程院）培養(yǎng)的第一位博士；2004年上海交通大學(xué)電子學(xué)與固態(tài)電子學(xué)專業(yè)在職博士后出站。1996年至2019，在中國工程物理研究院電子工程研究所工作，歷任3個研究室（處級）的主要領(lǐng)導(dǎo)和所科技委委員。2019，他作為“拔尖人才”被全職引進(jìn)到西南科技大學(xué)，創(chuàng)建了西南科技大學(xué)微系統(tǒng)中心（SWUSTMicrosystem Center）、四川爆米（BAWME）微納科技有限公司。他主持過裝備型號/背景型號/預(yù)研/重大基礎(chǔ)研究項目或子項目，以及863計劃、國防基礎(chǔ)研究、國家自然科學(xué)基金、省部級重點基金等縱向科研項目20余項；獲部級一等獎1項（排名2）、部級二等獎1項（排名1）、部級三等獎5項（排名1、1、2、3、4）。授權(quán)發(fā)明專利40余項；一作發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中SCI/EI檢索40余篇；近5年在本專業(yè)重要學(xué)術(shù)會議做特邀報告10余次。2019當(dāng)選“第一屆中國測試學(xué)術(shù)影響力人物”。
周劍，多次獲得麥姆斯咨詢頒發(fā)的年度講課老師稱號，博士，岳麓學(xué)者、副教授、博士生導(dǎo)師，英國愛丁堡大學(xué)訪問學(xué)者，教育部聯(lián)合基金（青年人才）項目和湖南省自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金獲得者。他長期從事SAW傳感器和微流控研究，在SAW傳感器和微流控基礎(chǔ)材料加工、芯片設(shè)計、Comsol仿真、傳感器和微流控測試等方面積累了豐富的經(jīng)驗。他承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金面上項目、青年基金、科技委基礎(chǔ)加強基金、教育部聯(lián)合基金、湖南省科技公關(guān)項目、湖南省重點研發(fā)子課題、廣東省重點研發(fā)子課題等十余個項目。在Nano Letters、ACS AMI、ACS sensors、IEEE TMI、APL等發(fā)表了SCI/EI論文60余篇，被引次數(shù)約1000次，授權(quán)發(fā)明專利10余項。他還曾獲湖南省儀器儀表學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎、中國中車科學(xué)技術(shù)獎二等獎、校優(yōu)秀教師新人獎、校教學(xué)比賽二等獎。
徐甲強，博士，上海大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、理學(xué)院副院長。他于2003年獲得河南省杰出青年科學(xué)基金資助，入選由斯坦福大學(xué)和愛思維爾集團(tuán)發(fā)布的1960-2019終身科學(xué)影響力排行榜，2019分析化學(xué)前2%頂尖科學(xué)家。1985年畢業(yè)于鄭州大學(xué)化學(xué)系，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位；1988年畢業(yè)于中國科技大學(xué)，獲無機(jī)化學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位；2005年畢業(yè)于上海大學(xué)，獲材料學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。他長期從事納米結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計、制備及其在能源存儲轉(zhuǎn)換材料與器件、化學(xué)與生物傳感器等領(lǐng)域的研究工作。研究項目“金屬氧化物氣敏材料的微結(jié)構(gòu)設(shè)計、可控制備及其增敏機(jī)理研究”獲2015年上海市自然科學(xué)二等獎；“碳纖維自行車整體車架研制開發(fā)”、“催化劑在半導(dǎo)體氣敏材料中的應(yīng)用”和“氧化錫氣敏粉體的制備及其應(yīng)用研究”等5項成果分別獲河南省科技進(jìn)步二等獎和三等獎。他擁有發(fā)明專利25項，發(fā)表SCI論文300篇，先后入選ESI高被引論文15篇，總被引次數(shù)10200，H指數(shù)57。現(xiàn)主持1項國家重點研發(fā)計劃項目課題“硅基晶圓級氣敏薄膜制備與熱學(xué)特性測試”、1項國家自然科學(xué)基金面上項目“PdM雙金屬納米晶的可控合成及其對金屬氧化物氣敏材料的多重增敏機(jī)理研究”；副主持1項國家重大科研儀器研制項目“基于微納諧振敏感效應(yīng)的界面分子作用熱力學(xué)/動力學(xué)參數(shù)提取與材料特性評估裝置”和1項國家自然科學(xué)基金-河南省聯(lián)合基金重點項目“煤礦瓦斯檢測用新型氧化物半導(dǎo)體氣敏材料構(gòu)筑及性能調(diào)控”；參與2017年國家重點研發(fā)計劃新能源汽車燃料電池和超級電容器項目2項；與上海卡耐能源有限公司、上海奧威科技發(fā)展有限公司和上海搖擼儀器有限公司分別在鋰離子電池、超級電容器和呼吸氣檢測等領(lǐng)域開展了緊密合作，以推進(jìn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化。
周志勇，博士，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員。2007年，博士畢業(yè)于中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所；2008~2009年，赴德國于立希研究中心固態(tài)研究所擔(dān)任洪堡訪問學(xué)者；2009~2012年，赴英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)擔(dān)任助理研究員；2012年回到中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所先后擔(dān)任副研究員、研究員。他主要研究方向是高溫壓電材料（陶瓷和薄膜）結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能調(diào)控和服役穩(wěn)定性及高溫工程應(yīng)用。他作為項目負(fù)責(zé)人承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金、上海市自然科學(xué)基金、軍委科技委、裝備發(fā)展部預(yù)研、中科院STS區(qū)域重點項目和儀器裝備研制項目等多項科研任務(wù)。他在J. Mater. Chem. C、Appl. Phys. Lett.、J. Am. Ceram. Soc.等期刊發(fā)表SCI論文80余篇，其中第一作者或者通訊作者論文30篇，申請中國發(fā)明專利24項，授權(quán)13項。他曾獲2014年度上海市技術(shù)發(fā)明一等獎。
劉文娟，博士，武漢大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究院講師，博士畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國家重點實驗室。她的研究方向為壓電MEMS器件及應(yīng)用，主要從事壓電MEMS聲學(xué)傳感器設(shè)計與制備、氮化鋁/摻鈧氮化鋁薄膜生長、高分辨率超聲成像系統(tǒng)等研究。她在IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control、IEEE Sensors Journal、IEEE IUS等著名國際期刊及高水平國際會議上發(fā)表論文10余篇，申請及授權(quán)中國發(fā)明專利共3項，參與包括國家科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金以及重要企業(yè)資助等科研項目共5項。
余洪斌，多次獲得麥姆斯咨詢頒發(fā)的年度講課老師稱號，博士，華中科技大學(xué)教授（楚天學(xué)者特聘教授）。他2005年畢業(yè)于華中科技大學(xué)獲光學(xué)工程博士學(xué)位，隨后赴新加坡國立大學(xué)從事微電子（光電子）機(jī)械系統(tǒng)（MEMS/MOEMS）技術(shù)領(lǐng)域的研究工作，歷任研究員和高級研究員。他曾為新加坡科技局微電子研究院研究員、項目負(fù)責(zé)人（PI），同時擔(dān)任新加坡國立大學(xué)機(jī)械工程系客座助理教授。他一直從事基于MEMS/MOEMS技術(shù)新型功能器件（諸如微型掃描儀、微型光譜儀、微型摩擦測量儀、微型可調(diào)光闌、可變焦透鏡及微型超聲波器件等）的設(shè)計、制備工藝、封裝測試及其系統(tǒng)應(yīng)用方面的研究工作，同時也開展新型光學(xué)儀器和光學(xué)檢測技術(shù)方面的研究。近年在Applied Physics Letters、Optics Express、Optics Letters、Sensors and Actuators B、IEEE Journal of Microelectromechanical Systems、IEEE Journal of selected topic on quantum electronics及Journal of Micromechanics and Microengineering等相關(guān)領(lǐng)域的國際、國內(nèi)核心期刊上發(fā)表論文80余篇，撰寫書本章節(jié)并多次在相關(guān)領(lǐng)域國際會議上宣講研究成果。作為核心成員申請和獲授權(quán)國內(nèi)、國際專利15項（8項中國專利、7項美國專利），其中兩項專利成功獲得商業(yè)轉(zhuǎn)讓，現(xiàn)正進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。同時，他長期擔(dān)任十余種國內(nèi)、國際期刊的特邀審稿人，作為主要負(fù)責(zé)人成功獲得國家自然科學(xué)基金資助，主持或參與多個研究項目，包括國家自然科學(xué)基金、新加坡教育部基金、新加坡國家研究基金、新加坡科技局項目。
唐瑞濤，浙江清華柔性電子技術(shù)研究院副研究員，博士畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。畢業(yè)后入職浙江清華柔性電子技術(shù)研究院，主要從事壓電式薄膜壓力傳感器的研發(fā)工作，研究方向包括聚合物壓電薄膜材料制備、壓電薄膜極化工藝、薄膜傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能表征測試方法及定量化理論。他主持設(shè)計完成的壓電薄膜傳感系統(tǒng)能夠應(yīng)對多種復(fù)雜應(yīng)用場景，性能遠(yuǎn)超同類型的壓電薄膜傳感器。他主持參與多項國家重點研發(fā)計劃、國家重點基礎(chǔ)加強項目、國家自然科學(xué)基金重點項目以及浙江省自然科學(xué)基金等，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表論文15篇，申請國家發(fā)明專利20余項，參與制定柔性電子器件可靠性標(biāo)準(zhǔn)2項。
歐陽俊，博士，齊魯工業(yè)大學(xué)教授，“新能源材料化學(xué)與功能器件”科研團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才，山東省“惠才卡”專家和省級領(lǐng)軍人才。1999年在清華大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位，師從清華大學(xué)陶瓷國家重點實驗室主任潘偉教授；2005年在美國馬里蘭大學(xué)獲得材料科學(xué)與工程博士學(xué)位（鐵電/壓電材料方向，師從美國工程院院士R.Ramesh教授和鐵性疇理論專家Royburd教授）。2005年6月至2010年4月在美國希捷科技（SeagateTechnology）任職，先后擔(dān)任電子設(shè)計高級工程師和電子材料研發(fā)主管工程師。2010年4月至201912月在山東大學(xué)材料學(xué)院擔(dān)任教授和博士生導(dǎo)師。目前，他還擔(dān)任中國硅酸鹽學(xué)會特種陶瓷分會理事和山東硅酸鹽學(xué)會電子陶瓷專家委員會常務(wù)委員，Journal of Advanced Ceramics期刊編委。他曾擔(dān)任中國真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報理事、山東省清華校友會副秘書長、第十二屆先進(jìn)陶瓷國際會議介電和鐵電儲能分會主席。
吳國強，多次獲得麥姆斯咨詢頒發(fā)的年度講課老師稱號，博士，武漢大學(xué)青年學(xué)術(shù)帶頭人、教授、博士生導(dǎo)師，主要從事MEMS諧振器和振蕩器、壓電聲學(xué)MEMS傳感器、MEMS慣性傳感器的研究工作。他2013年從中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所獲得工學(xué)博士學(xué)位，曾擔(dān)任中航工業(yè)自控所慣性MEMS傳感器研發(fā)工程師，以及新加坡科技局微電子研究院研究員。作為獨立項目負(fù)責(zé)人主持含國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃課題、企業(yè)資助技術(shù)開發(fā)等多項科研項目。近年來在JMEMS、IEEE EDL、IEEE TIE、IEEE TED等領(lǐng)域主流期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，申請國內(nèi)專利40余項。
杜亦佳，博士，烏鎮(zhèn)實驗室研究員。2013年至2015年在中物院無線電物理博士后流動站進(jìn)行博士后工作，與德國IHP聯(lián)合開展MEMS微執(zhí)行器研究；2015年至2021年，在中國工程物理研究院電子工程研究所微系統(tǒng)與太赫茲研究中心從事壓電微執(zhí)行器技術(shù)研究；2021年起，在烏鎮(zhèn)實驗室從事基于先進(jìn)壓電薄膜的MEMS器件研究。她先后主持與參與了各類國家項目、國家自然科學(xué)基金面上項目、青年基金、中國博士后科學(xué)基金等科研項目。近年來，她已經(jīng)在國際權(quán)威期刊JACS、IEEE J MEMS、SENSOR ACTUAT A-PHYS、IEEE T NUCL SCI等發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。
張孟倫，工學(xué)博士，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院助理教授、碩士生導(dǎo)師，英國劍橋大學(xué)訪問學(xué)者。他專注MEMS領(lǐng)域研究十余年，研究領(lǐng)域覆蓋各類聲學(xué)MEMS器件，包括麥克風(fēng)、揚聲器、超聲換能器及頻率器件等。在壓電MEMS方向以第一作者/通訊作者身份發(fā)表國際學(xué)術(shù)論文40余篇（JMEMS、Microsyst Nanoeng、TUFFC、JMM、EDL、APL、Small、PRA、B&B、ACS Sensors、ACS AMI、Analyst等），并將研究成果出版英文專著章節(jié)；在MEMS領(lǐng)域申請和授權(quán)國內(nèi)外發(fā)明專利150余項。他多次受邀參加國際學(xué)術(shù)會議并作報告，近5年來先后赴9個國家和地區(qū)在多場MEMS領(lǐng)域會議上（IEEEMEMS、Transducers、Sensors、NEMS等）作報告；擔(dān)任Nanotechnology and Precision Engineering等國際學(xué)術(shù)期刊編輯。
七、培訓(xùn)費用和報名方式咨詢
請發(fā)送電子郵件至[email protected]，郵件題目格式為：報名+壓電MEMS與傳感器培訓(xùn)+單位簡稱+人數(shù)。
報名網(wǎng)站：https://www.memstraining.com/training_43.html
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