一、简 历
孙彦峰，男，1976年生，吉林大学唐敖庆学者—英才教授，博士生导师，泰山产业创业领军人才（入围）。长期、系统地从事半导体气体传感器研究，是“先进传感器技术”教育部创新团队、“微纳信息材料与器件”111引智基地和“吉林省先进气体传感器重点实验室”的主要成员。围绕如何提高半导体气体传感器的灵敏度、选择性和抗湿型等主要性能，通过半导体氧化物微纳结构设计与调控、表面改性和异质结构构建来攻克上述难题，取得了突出科研业绩。共发表SCI检索论文100余篇，其中第一和通讯作者SCI论文50余篇，SCI他引4200余次，H因子41；获授权国家发明专利20余项；获得2017年吉林省科学技术奖一等奖，2022年度吉林省技术发明奖一等奖。
受教育经历：
2003年-2007年 吉林大学 电子科学与工程学院 博士 杜国同
1999年-2002年 吉林大学 原子与分子研究所 硕士 池元斌
1995年-1999年 吉林大学 物理学院 本科 王健
研究工作经历：
2016年-至今 吉林大学 电子科学与工程学 教授
2014.9-2015.9 新加坡 南洋理工大学 访问学者
2011年-2016年 吉林大学 电子科学与工程学 副教授
2005年-2006年 日本 千叶工业大学 访问学者
2004年-2011年 吉林大学 电子科学与工程学院 讲师
2002年-2004年 吉林大学 电子科学与工程学院 助教
二、研究方向
1、气敏材料的制备、改性及气敏特性研究
以氧化物半导体为主体，研究材料的形貌、结构对氧化物半导体的气敏特性的影响，进一步通过原位掺杂，表面担载等手段对材料改性，进一步提升材料的气敏特性。其中，实验室主要研究的电阻型主要应用领域包括以下几个方面：
环境监测：电阻性气体传感器可用于监测室内和室外环境中的有害气体浓度，如一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等。这对于保护环境和人类健康非常重要。
工业安全：在工业领域，电阻性气体传感器可用于检测有害气体的泄漏，如甲烷、氨气、氢气等。这有助于预防事故和确保工作场所的安全。
室内空气质量监测：电阻性气体传感器可以用于监测室内空气中的有害气体浓度，如挥发性有机化合物（VOCs）、甲醛等。这对于改善室内空气质量和保护居民健康至关重要。
汽车排放控制：电阻性气体传感器在汽车尾气排放控制中起着重要作用。它们可以检测和监测汽车尾气中的有害气体浓度，如一氧化碳、氮氧化物等，以确保汽车排放符合环保标准。
医疗诊断：电阻性气体传感器可用于医疗领域，例如检测呼吸气中的气体成分，如氧气、二氧化碳等。这对于监测患者的呼吸功能和进行疾病诊断非常重要。
总之，电阻型气体传感器在环境监测、工业安全、室内空气质量监测、汽车排放控制和医疗诊断等领域具有广泛的应用。它们在实时监测和检测有害气体浓度方面发挥着重要作用，以保护环境和人类健康。
2、人工智能在传感器中的应用
传统的敏感材料无论是在提高传感器对目标气体的响应值方面取得了很大的进步，但在识别气体种类与浓度方面（选择性）、器件的长期使用（稳定性）方面仍存在巨大的挑战。采用人工智能的方法可以对庞大而复杂的数据进行处理和分析。通过机器学习和数据挖掘算法，可以从传感器数据中提取有用的信息（特征值），实现对气体污染和有害气体的准确监测和预测。并且，人工智能技术可以帮助气体传感器进行模式识别和分类，从而实现对不同气体的准确识别和区分。通过训练模型，传感器可以学习气体特征和模式，识别出特定气体的存在和浓度，甚至可以区分混合气体中的不同成分。另外，通过分析传感器数据和环境信息，智能算法可以自动调整传感器的参数和工作模式，以适应不同的气体环境和应用需求，提高传感器的性能和响应能力。在复杂的气体环境中，单一传感器的数据可能不足以提供全面的信息。人工智能可以用于多传感器数据的融合和集成，通过综合不同传感器的数据，提高气体监测的准确性和可靠性。
总之，人工智能在气体传感器的应用中发挥着重要的作用，可以提高传感器的数据处理能力、模式识别能力、故障检测能力和智能化程度，从而实现更准确、可靠和智能化的气体监测和控制。
3、Mini/Micro LED的设计、制备与检测分选
LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，具有发光特性。LED的应用非常广泛，主要应用于照明、显示屏、汽车行业、信号与指示灯、家电与电子产品等。尤其是与传统的显示屏相比，LED做显示屏具有高亮度和对比度、节能和环保、长寿命、快速响应时间、灵活性和可定制性等。这些优势使得LED成为现代显示技术的主流选择。Mini LED和Micro LED是新兴的显示技术，采用更小尺寸的LED芯片，可以实现更高的像素密度和更多的LED灯珠，从而提高显示屏的亮度和对比度，使图像更加清晰和细腻；能够实现更精细的局部背光控制，减少能量的浪费，从而降低能耗；可以实现更精确的局部调光，提供更高的色彩准确性和更广的色域范围，使得图像色彩更加鲜艳和真实；实现更高的像素密度和更细腻的图像细节，从而提供更高的分辨率和更逼真的显示效果；实现柔性显示屏的制作，使得显示屏可以弯曲、折叠和适应不同形状的应用场景。
然而，Mini LED和Micro LED的制作过程相对复杂，需要高精度的制造工艺和先进的封装技术。它们的出现是为了满足市场对更高质量、更高性能和更具创新性的显示技术的需求。随着技术的不断进步和成本的降低，Mini LED和Micro LED有望在未来成为显示行业的重要发展方向。
三、承担科研项目
1.国家自然科学基金重点项目《面向石油化学工业过程原位在线检测的高性能全固态集成气体传感器研究》子课题，可支配经费60万，2024.01-2028.12。
2.横向项目《半导体氧化物气体传感器研制》，20万，2021.5-2022.5，项目负责人。
3.国家重点研发计划《新型低功耗、高选择性气敏元件及传感器》子课题（2021YFB3201300），可支配经费50万元，2021.12-2024.11。
4.国家自然科学基金面上项目《基于分等级结构半导体氧化物的环境气体传感器阵列的研究》（60906036），66万，2016.1-2019.12，项目负责人。
5.国家自然科学基金委国家重大科研仪器研制项目《基于微结构传感器阵列的城市大气污染气体时空分布测量装置的研制》（61327804）子课题，可支配经费 120万，2015.1-2019.12。
6.国家自然科学青年基金《基于中空结构氧化物半导体气体传感器的研究》（61006055），21万，2011.1-2013.12，项目负责人。
7.吉林省科技厅《面向大气环境NO2检测的气体传感器阵列研究》（20130102010JC），8万，2013.1-2015.12，项目负责人。
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四、讲授课程
本科生课程：《电动力学》，《半导体平面工艺试验》
研究生课程：《微电子器件可靠性》
五、代表性工作及论文
[1] Yang Jiaqi, Han Wenjiang, Jiang Bin, Wang Chong, Sun Yanfeng, Zhang Hong, Shimanoe Kengo, Sun Peng, Lu Geyu, Sn2+doped NiO hollow nanofibers to improve triethylamine sensing characteristics through tuning oxygen defects, Sensors and Actuators B: Chemical, 387 (2023) 133801.
[2] Yang Jiaqi, Han Wenjiang, Jiang Bin, Wang Chong, Shimanoe Kengo, Sun Yanfeng, Cheng Pengfei, Wang Yinglin, Liu Fangmeng, Sun Peng, Lu Geyu, On the beneficial effect of Rh2O3 modification of Sn doped NiO nanofibers for conductometric triethylamine gas sensing, Sensors and Actuators B: Chemical, 382 (2023) 133481.
[3] Jiang Bin, Zhou Tiantian, Zhang Ling, Han Wenjiang, Yang Jiaqi, Wang Chong, Sun Yanfeng, Liu Fangmeng, Sun Peng, Lu Geyu, Construction of mesoporous In2O3-ZnO hierarchical structure gas sensor for ethanol detection, Sensors and Actuators B: Chemical, 393 (2023) 134203.
[4] Yang Jiaqi, Jiang Bin, Wang Xi, Wang Chong, Sun Yanfeng, Zhang Hong, Shimanoe Kengo, Lu Geyu, Sensors and Actuators B: Chemical, 366 (2022) 131985.
[5] Yang Jiaqi, Han Wenjiang, Jiang Bin, Wang Xi, Sun Yanfeng, Wang Wenyang, Lou Ruilin, Ci Hedi, Zhang Hong, Lu Geyu, Electrospinning Derived NiO/NiFe2O4 Fiber-in-Tube Composite for Fast Triethylamine Detection under Different Humidity, Acs Sensors, 7 (2022) 995-1007.
[6] Wang Xi, Lu Jingyuan, Han Wenjiang, Cheng Pengfei, Wang Yinglin, Sun Jianbo, Ma Jian, Sun Peng, Zhang Hong, Sun Yanfeng, Lu Geyu, Carbon modification endows WO3 with anti-humidity property and long-term stability for ultrafast H2S detection, Sensors and Actuators B: Chemical, 350 (2022) 130884.
[7] Wang Xi, Han Wenjiang, Yang Jiaqi, Jiang Bin, Cheng Pengfei, Wang Yinglin, Sun Peng, Zhang Hong, Sun Yanfeng, Lu Geyu, Facet effect on diverse WO3 morphologies and ideal work function for ppb-level triethylamine detection, Sensors and Actuators B: Chemical, 363 (2022) 131849.
[8] Wang Xi, Han Wenjiang, Yang Jiaqi, Cheng Pengfei, Wang Yinglin, Feng Changhao, Wang Chong, Zhang Hong, Sun Yanfeng, Lu Geyu, Conductometric ppb-level triethylamine sensor based on macroporous WO3/W18O49 heterostructures functionalized with carbon layers and PdO nanoparticles, Sensors and Actuators B: Chemical, 361 (2022) 131707.
[9] Jiang Bin, Lu Jingyuan, Han Wenjiang, Sun Yanfeng, Wang Yinglin, Cheng Pengfei, Zhang Hong, Wang Chong, Lu Geyu, Hierarchical mesoporous zinc oxide microspheres for ethanol gas sensor, Sensors and Actuators B: Chemical, 357 (2022) 131333.
[10] Han Wenjiang, Yang Jiaqi, Jiang Bin, Wang Xi, Wang Chong, Guo Lanlan, Sun Yanfeng, Liu Fangmeng, Sun Peng, Lu Geyu, Conductometric ppb-Level CO Sensors Based on In2O3 Nanofibers Co-Modified with Au and Pd Species, Nanomaterials, 12 (2022) 3267.
六、报考要求
1、气敏材料的制备、改性及气敏特性研究
采用传统的检测方法实现目标气体实时检测的瓶颈问题为较慢的响应/恢复速度与较差的抗湿性。因此，本课题组目前主要聚焦如何提高材料的抗湿性，改善传感器的响应/恢复速度。主要为通过氧化物半导体传感材料的种类筛选、微纳结构优化和掺杂/修饰改性等综合策略，提高该类传感器的灵敏度；通过掺杂和表面修饰等技术，结合抗湿机理的研究，构建出高抗湿氧化物半导体敏感材料，进而力争确立改进传感器抗湿性的策略、方法和技术。为了获得高性能的氧化物半导体纳米结构，一方面利用静电纺丝法制备无纺布结构纳米材料，因为这种结构有利于气体的扩散与传输，能够克服由于气体消耗对灵敏度和响应恢复特性的影响，并且便于原位掺杂；另一方面，利用水热/溶剂热法合成结晶度高、通透性好的刺球结构与片花结构的氧化物半导体以提高传感器的灵敏度。对于上述传感材料，研究煅烧工艺对微纳结构、结构单元尺寸以及氧缺陷浓度的影响；探索原位掺杂、表面担载、原位掺杂与表面担载、双增感剂担载对灵敏度和抗湿性的影响，最终研制出具有高灵敏、高抗湿性的氧化物半导体气体传感器。
要求报考的考生具有半导体物理基础及对化学合成具有浓厚的兴趣，招收博士研究生与硕士研究生。该方向所培养的毕业硕士生通常发表中科院一区论文≥1篇，博士生发表中科院一区论文≥5篇。
2、人工智能在传感器中的应用
在传感器中，人工智能通常采用机器学习和深度学习等方法来处理和分析传感信号。这些方法可以帮助提取传感信号中的有用特征，并进行模式识别、分类、回归等任务。特征提取在传感信号处理中具有重要意义。传感信号通常包含大量的原始数据，其中可能包含噪声、冗余或不相关的信息。通过特征提取，可以从原始信号中提取出与目标任务相关的有用信息，减少数据的维度，并提高后续处理和分析的效率和准确性。特征提取可以帮助识别信号中的模式、趋势、异常或特定事件，从而实现对传感器数据的理解和应用。对于指导材料合成，传感信号的特征提取具有重要意义。通过分析传感信号的特征，可以了解材料与目标物质之间的相互作用、响应和变化规律。这些特征可以提供关于材料性能、结构、反应动力学等方面的信息，从而指导材料的合成和优化。通过将传感信号的特征与材料的结构、组成和制备条件等进行关联，可以加深对材料性质与结构之间的理解，并为材料设计和合成提供指导。因此，人工智能在传感器中的应用中具有重要的意义，既可以帮助优化传感器的性能和信号处理，又可以为材料合成和设计提供有价值的指导。
该方向与西安电子科技大学共同开展，西安电子科技大学在最新一轮的学科评估中，电子科学与技术和计算机科学与技术被评为A+学科，在电子信息领域拥有着雄厚的科研基础。目前，课题组已与西安电子科技大学相关课题组在智能传感领域成功申请项目自助500余万元，发表高水平SCI论文10余篇，申请国家发明专利多项。要求报考的考生具有一定的物理、化学及计算机基础，主要招收硕士研究生，毕业要求为发表核心及以上论文1篇。
3、Mini/Micro LED的设计、制备与检测分选
产学研合旨在促进知识和技术的交流与共享，推动科学研究成果的应用和转化，以满足社会和市场的需求。产学研合作可以促进创新和技术进步，提高产业竞争力，加速科学研究成果的应用和转化，培养高素质人才，促进经济发展和社会进步。
该方向与山东乾元半导体科技有限公司联合培养。该公司拥有《菏泽市广色域Mini LED高速分选测试技术中心》及《菏泽市广色域Mini LED高速分选重点实验室》，公司可用面积为21600平方米，占地50余亩，并与吉林大学电子科学与工程学院共同建立《光电技术研发中心》和《共建实习实践基地》。本人在该公司担任技术副总监，并持有股份。主要的研究题目包括但不限于Mini/Micro LED的设计、制备与检测分选，设计和开发软件实现自动化控制系统等。
合作导师为高级工程师黄飞博士，他在LED芯片设计、检测分选及软件设计方面具有丰富的经验，在北京大学兼任工程教授。
该方向招收硕士研究生，毕业要求为申请发明专利≥1项，实习期间公司报销往返差旅并提供一定的补助。
七、毕业生去向
高校、公司与企业。
八、联系方式
办公室：唐敖庆楼D540
电 话：13504333240（同微信）
E-mail：syf@jlu.edu.cn
