第80期“见微知著”培训课程：磁传感器技术及应用
2026-05-26 19:58:37   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

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

一、课程简介

磁传感器（Magnetic Sensor）是一种能够探测磁场物理量及其动态变化，并基于特定物理效应将其转换为可测量电信号的换能器。磁传感器的应用跨越了千年的时空尺度：从支撑航海时代的指南针，到解析地壳脉动的地球物理勘探，再到纳米量级的生物电磁观测。磁场测量精度的每一次跨越式提升，都直接定义了相关科学探索的精度极限与工程应用广度。根据《高灵敏磁传感器：从经典到量子传感》综述文章介绍，不同应用领域对磁场测量精度的需求差异巨大：（1）工业应用领域，无人机和工业机器人机械臂的姿态控制通常需要保证0.1°以内的姿态感知精度，这要求磁传感器具有小型化、低成本特点，精度优于0.1 μT；（2）地球物理应用领域，矿产资源产生的磁异常信号有可能小于1 nT，这要求磁探系统峰值噪声低于0.1 nT；（3）生物医疗应用领域，心电活动产生10 ~ 100 pT的磁场，心磁图测量要求磁传感器噪声小于10 pT/√Hz，神经突触活动产生10 ~ 1000 fT的磁场，脑磁图测量要求系统噪声小于5 fT/√Hz；（4）在基础物理研究领域，原子磁传感器可通过探测奇异自旋相关相互作用，对暗物质候选粒子开展高灵敏搜寻，这类研究通常要求磁场探测精度优于pT量级。

不同应用领域对磁场测量精度的需求

根据工作原理，磁传感器可分为磁通门传感器、霍尔效应传感器、磁阻传感器、量子传感器等。其中，磁阻传感器可分为各向异性磁阻（AMR）、巨磁阻（GMR）、隧道磁阻（TMR）等类型；量子传感器可分为超导量子干涉器件、金刚石NV色心、质子旋进磁力仪、光泵原子磁力仪等类型。在大规模商用市场中，霍尔效应传感器和磁阻传感器是主流产品，主要用于地球磁场探测、物体接近感知、线性位置或旋转角度检测，以及电流测量。霍尔效应传感器通常采用CMOS制造技术，具有价格便宜、体积小巧、易于集成等优点，尤其适合消费电子应用；磁阻传感器通常采用MEMS制造技术，并可进一步实现MEMS磁性薄膜与CMOS电路的单片集成，具有高灵敏度、高信噪比、低功耗及良好线性度等优点。此外，基于量子效应的磁传感器市场机遇出现，博世（Bosch）与人造金刚石领导者Element Six成立一家合资企业——博世量子传感（Bosch Quantum Sensing）公司，实现基于金刚石NV色心的量子传感器商业化。根据《磁传感器产业现状-2026版》报告介绍，全球磁传感器市场规模在2025年达到33亿美元，预计2031年将达到43亿美元，复合年增长率（CAGR）为4.5%，主要由汽车与出行、工业控制以及消费电子领域推动发展。

2025 ~ 2031年全球磁传感器市场预测

磁传感器产业呈现出较为分散的竞争格局，众多参与者分别聚焦于不同的细分市场、应用领域及技术路线。按市场营收统计，磁传感器产业的领先企业包括Allegro、英飞凌（Infineon）、TDK、迈来芯（Melexis）、AKM；按出货量统计，磁传感器产业的领先企业包括TDK、AKM、Allegro、纳芯微（Novosense）、英飞凌。消费电子领域：AKM与TDK占据主导地位；AKM在电子罗盘（eCompass）及用于光学防抖（OIS）的霍尔效应传感器方面领先；TDK凭借其用于OIS应用的TMR传感器，在出货量方面领跑市场；美新半导体（MEMSIC）凭借基于AMR传感器的电子罗盘产品位列第三；纳芯微（Novosense）紧随其后，其霍尔效应传感器产品广泛应用于OIS、游戏设备及家电产品中。汽车电子领域：Allegro凭借其深厚的技术积淀及丰富的产品组合，稳居市场营收第一的地位；英飞凌紧随其后，在位置传感器方面拥有显著专长；Melexis位列第三，在位置传感器、磁开关及锁存器产品方面展现出强劲实力。医疗电子领域：主要参与者包括爱盛科技（iSentek）、多维科技、力特（Littelfuse），它们的产品主要应用于连续血糖监测（CGM）系统中的电源开关模块；泰科电子（TE Connectivity）在该领域亦保持活跃，利用AMR传感器为药物输注泵提供位置传感器解决方案。

2025年磁传感器厂商的市场份额

为了紧抓磁传感器技术及应用趋势，满足广大从业人员对知识的渴求，麦姆斯咨询特开设本次培训课程，邀请知名高校和研究院所专家及企业高管，为大家讲授：（1）磁性传感材料与磁传感器；（2）霍尔效应磁传感器及其电流/触觉传感应用；（3）三轴地磁传感器原理、标定及电子罗盘；（4）氮化镓（GaN）磁传感器芯片及应用；（5）可编程氮化镓磁传感器及电流检测与磁编码器应用；（6）基于MEMS工艺的磁传感器；（7）基于MEMS铸造技术的MEMS磁通门传感器；（8）MEMS磁通门传感器芯片制造与应用；（9）磁电耦合传感器及电流传感应用；（10）磁传感器及其汽车应用分析；（11）MEMS集成化微型钻石量子磁传感器及应用；（12）基于金刚石NV色心的磁场传感器及电流传感应用；（13）超导量子干涉器件（SQUID）及弱磁探测应用。

二、培训对象

本课程主要面向磁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学习磁传感器技术及应用知识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。

三、培训时间

2026年6月26日至28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：磁性传感材料与磁传感器

老师：中国有研智能传感功能材料全国重点实验室 高级工程师 门阔

磁性传感材料是指能够感知外界磁场或相关物理量变化，并通过磁学参数变化实现信号转换的敏感材料，包括磁电阻材料、高磁导率软磁材料、巨磁阻抗材料、磁光材料、磁致伸缩材料、磁电复合材料、磁流体材料等。其中，磁电阻（AMR、GMR、TMR）材料在商业化传感器领域应用广泛，例如电子罗盘、位置传感器、角度传感器、电流传感器。此外，随着微纳加工技术的持续发展，基于MEMS技术的磁传感器迎来快速发展。在这一过程中，磁性敏感材料的形态逐渐由传统块体材料向薄膜材料演变，在MEMS磁传感器的设计与优化过程中，必须充分考虑薄膜磁性敏感材料的尺寸效应、界面效应及其磁学特性对器件性能的影响。2025年末，中国电子科技集团公司第九研究所成功研制出我国首款MEMS磁通门传感器工程化产品，实现高性能弱磁场传感器领域的里程碑式进展。本课程综述多种磁性传感材料及相关磁传感器技术与应用，例如电流测量、运动探测、力学检测、生物传感等。

课程提纲：
1. 磁电阻材料与传感器件；
2. 高磁导率软磁材料及磁通门传感器；
3. 巨磁阻抗材料及巨磁阻抗传感器；
4. 磁光材料及传感器件；
5. 磁致伸缩材料及传感器件；
6. 磁电复合材料及传感器件。

课程二：霍尔效应磁传感器及其电流/触觉传感应用

老师：北京理工大学 教授 王晓毅

霍尔效应是指载流导体或半导体在垂直磁场作用下，由于洛伦兹力导致载流子发生横向偏转，从而在垂直于电流和磁场方向上产生霍尔电压的现象。霍尔效应磁传感器因具有结构简单、易于集成、工作温度范围宽、响应速度快等优点，已成为应用最广泛的磁传感器之一，应用范围从位置检测、电子罗盘到电流测量、触觉传感。早期的霍尔器件主要采用硅（Si）材料制备，但硅霍尔器件灵敏度有限。为提升性能，研究重心已向高迁移率半导体体系转移，例如砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）等化合物半导体，以及石墨烯、类石墨烯等二维材料。随着微纳加工工艺及新型半导体材料的发展，霍尔效应磁传感器正在向高灵敏度、低功耗、集成化和智能化方向发展。近年来，基于CMOS-MEMS集成工艺的三维霍尔效应磁传感器受到广泛关注，例如其在3D触觉传感方面，可助力实现精准的三维力测量，模拟人类触觉功能，使机器人能够安全、自然地与环境进行交互。本课程综述霍尔效应磁传感器研究进展，并讲解基于霍尔传感器的电流/触觉传感应用情况。

课程提纲：
1. 霍尔效应传感器研究进展；
2. 磁性电流传感器研究进展；
3. 磁性触觉传感器研究进展；
4. 基于谐振器的磁性电流传感器；
5. 基于霍尔传感器的磁性触觉传感应用。

课程三：三轴地磁传感器原理、标定及电子罗盘

老师：苏州敏芯微电子技术股份有限公司 产品市场副总经理 杨宏愿

地磁传感器是一种能够检测地球磁场强度和方向的传感器，可将磁信号转换为可处理的电信号，从而实现导航、定位和姿态感应等功能。商用地磁传感器的核心敏感单元主要为霍尔元件和磁阻元件（AMR和TMR），目前高端旗舰智能手机（例如iPhone系列）更加青睐采用高灵敏TMR地磁传感器来实现电子罗盘功能。三轴地磁传感器能够同时测量x、y、z三个正交方向的磁场分量，从而获得完整的空间磁场矢量信息，再通过与惯性传感器（加速度计、陀螺仪）数据融合，可以实现三维姿态与航向计算，助力无人机、机器人、自动驾驶汽车、可穿戴设备行业发展。在实际应用中，三轴地磁传感器输出往往受到环境与器件因素影响，导致测量结果偏离真实地磁场。因此，误差分析与标定是电子罗盘系统中的关键问题。本课程全面阐述三轴地磁传感器原理及应用、误差来源和标定算法，并深入讲解基于地磁传感器的二维电子罗盘、三维姿态与航向计算。

课程提纲：
1. 三轴地磁传感器原理及应用；
2. 三轴地磁传感器误差来源；
3. 三轴地磁传感器标定算法；
4. 基于地磁传感器的二维电子罗盘；
5. 基于地磁传感器与惯性传感器融合的三维姿态与航向计算。

课程四：氮化镓（GaN）磁传感器芯片及应用

老师：大连理工大学 教授 黄火林

磁传感器作为工业控制、汽车电子、深海深地勘测、航空航天和电力系统领域的核心元器件，长期面临两大挑战：（1）温度工作范围窄：基于Si、InSb、GaAs的磁传感器工作温度普遍低于150℃，高温环境无法工作或者温漂大导致检测精度低，无法满足极端环境应用需求；（2）空间感知局限：现有的技术多局限于单轴磁场检测且探头体积较大，难以实现狭小空间三维空间磁场矢量精准检测。近些年，大连理工大学黄火林教授团队在第三代半导体氮化镓（GaN）磁传感器领域取得重要进展：采用结构设计-制备工艺-电路算法协同创新路线，提出基于电子高限域性理论设计的GaN量子阱结构，并进一步突破原子级表/界面精准构筑关键工艺，成功开发出工作温度范围（1.9 K ~ 673 K）和磁场检测范围（优于6个数量级）“双宽”、高线性度（＜0.5‰）、低温漂（＜150 ppm/K）、抗辐照的三维磁传感器芯片，关键技术指标已通过中国计量院鉴定认证，并在多个行业头部企业和高新技术企业开展应用验证。这项创新技术的典型应用包括：工业控制：速度、位移精准测量；航空航天：航空发动机内部磁场实时检测、速度监控；地热能源：超深层地热井磁异常探测；电力系统：电流检测与运行监控。本课程从氮化镓半导体技术优势出发，详解氮化镓磁传感器芯片关键技术及应用。

课程提纲：
1. 氮化镓半导体技术优势；
2. 氮化镓磁传感器芯片设计；
3. 氮化镓磁传感器芯片制造与集成；
4. 氮化镓宽温度范围三维磁传感器；
5. 氮化镓磁传感器芯片应用。

课程五：可编程氮化镓磁传感器及电流检测与磁编码器应用

老师：清华大学 水木学者 孙剑文

随着工业控制、新能源汽车和机器人系统持续向高功率密度、高动态性能和智能化方向发展，霍尔效应传感器已不再局限于传统基础磁场检测功能，而需要在更高动态响应、更宽工作温度范围以及更加复杂的电磁环境中，依然保持稳定、精准且可靠的输出性能。然而，传统的可编程霍尔效应传感器在实际应用中，往往面临温度补偿复杂、系统标定成本较高、动态响应能力不足等问题。尤其是在电机控制、磁编码器和高频电流检测场景中，磁传感器的带宽、精度和温度稳定性将直接影响整机系统性能与长期可靠性。基于上述需求，清华大学孙剑文团队开发出基于氮化镓（GaN）材料平台的可编程磁传感器，并已在合肥美镓传感科技有限公司实现商业化量产。该传感器依托氮化镓材料优异的宽禁带特性、高电子迁移率以及良好的高温稳定性，将高性能霍尔感知单元、芯片级信号调理电路、可编程输出模式及温度补偿功能进行高度集成，从而构建出兼具高灵敏度、高带宽、稳定易用的磁传感解决方案。本课程讲解可编程氮化镓磁传感器芯片关键技术及其在电流检测与磁编码器方面的应用。

课程提纲：
1. 氮化镓磁传感器技术优势；
2. 可编程氮化镓磁传感器芯片设计、制造与集成；
3. 氮化镓磁传感器芯片应用之一：电流检测；
4. 氮化镓磁传感器芯片应用之二：磁编码器。

课程六：基于MEMS工艺的磁传感器

老师：广西师范大学 副教授 杨真

基于MEMS工艺的磁传感器是将微米/纳米级机械结构（例如微线圈）与磁敏材料、微磁芯等结合，利用半导体微纳加工技术制造的传感器，具有体积小、功耗低、成本低，以及易于与CMOS电路集成的优势，已成为现代智能感知系统的重要组成部分。目前，磁阻抗（例如GMI）、磁电阻（例如AMR、GMR、TMR）和磁通门是主要采用MEMS工艺进行产业化的三种磁传感器类型。如今，TMR已成为高性能商用MEMS磁传感器的重要发展方向，应用从手机电子罗盘到AR/VR姿态感知，再到汽车电流测量和位置检测。展望未来，MEMS磁传感器将朝着“高灵敏度与低噪声、CMOS-MEMS单片集成、三维集成与多轴检测、片上智能化”等方向持续演进。本课程详细讲解基于MEMS工艺的磁传感器，涵盖GMI、GMR、TMR、磁通门，并介绍MEMS磁传感器典型产品及应用领域。

课程提纲：
1. 基于MEMS工艺的磁传感器简介；
2. 基于MEMS工艺的GMI传感器制备；
3. 基于MEMS工艺的GMR传感器制备；
4. 基于MEMS工艺的磁通门传感器制备；
5. 基于MEMS工艺的TMR传感器制备；
6. MEMS磁传感器典型产品及应用领域。

课程七：基于MEMS铸造技术的MEMS磁通门传感器

老师：上海迈铸半导体科技有限公司 创始人兼CEO 顾杰斌

传统MEMS磁通门传感器基于电镀工艺制备，但随着器件微型化程度不断提高，容易出现灵敏度下降、噪声增大等问题。为此，研究人员提出并研发了基于MEMS铸造技术、集成铁基非晶合金闭环磁芯的磁通门传感器。相比传统电镀工艺，新型MEMS铸造技术可单次成型复杂厚金属结构，减少工艺步骤，并且制备的线圈线宽和匝间距更小，能够在限定尺寸内增加匝数；同时创新采用磁芯预埋模具的方式，规避了电镀工艺插芯的人工误差，支持闭环磁芯的应用以抑制剩磁，还能让铁基非晶合金在浇铸高温中完成退火晶化，优化磁传感性能。经研究证实，MEMS铸造技术可以有效提升MEMS磁通门传感器的综合性能，为其微型化、集成化提供了新的工艺方案。本课程讲解MEMS铸造技术及其在MEMS磁通门传感器中的应用，并结合当前广泛关注的电流传感器开展实例分析。

课程提纲：
1. 磁传感器概述及磁通门传感器原理；
2. 微机电（MEMS）铸造技术；
3. MEMS三维螺线线圈设计与制造；
4. 基于MEMS铸造技术的MEMS磁通门传感器；
5. 基于MEMS磁通门的大电流传感器；
6. 基于MEMS磁通门的漏电流传感器。

课程八：MEMS磁通门传感器芯片制造与应用

老师：上海交通大学 助理研究员 雷冲

磁通门传感器是一种用于测量恒定磁场或低频磁场的矢量传感器，其利用磁芯的磁饱和特性来测量外界的磁场强度。磁通门传感器通常选取磁导率较高的软磁性材料（例如坡莫合金、钴基非晶合金等）作磁芯。根据能够检测的磁场方向数量，可将磁通门传感器分为单分量磁通门传感器和多分量磁通门传感器。相较于单分量和双分量磁通门传感器，三分量磁通门传感器可以提供完整的三维空间磁场矢量检测能力。然而，传统的三分量磁通门传感器通常存在体积较大、结构复杂等问题，从而在一定程度上限制了其在新能源汽车、无人机等领域的商业化应用。为此，研究人员利用MEMS技术实现磁通门传感器的微型化和集成化，例如磁芯和线圈可分别通过MEMS薄膜沉积工艺和电镀工艺制备。上海交通大学雷冲团队采用异质多维集成技术结合MEMS制造工艺，开发出一款全集成的微型三分量磁通门传感器，具有集成度高、易于批量制造的优势。本课程首先阐述MEMS磁通门传感器原理及研究进展，然后讲解两种MEMS磁通门传感器芯片设计与制造，最后介绍产业化和应用现状并展望未来发展。

课程提纲：
1. MEMS磁通门传感器原理；
2. MEMS磁通门传感器研究进展；
3. 平面MEMS磁通门传感器芯片设计与制造；
4. 全集成三分量磁通门传感器芯片设计与制造；
5. MEMS磁通门传感器产业化、应用及展望。

课程九：磁电耦合传感器及电流传感应用

老师：哈尔滨工程大学 教授 储昭强

磁电耦合效应是指材料中磁场与电场之间能够实现相互耦合与转换的物理现象，即外加磁场能够引起电极化变化，外加电场能够调控磁化状态，其为开发低功耗、小型化的电子器件开辟了新的发展方向。由于单相磁电材料在室温下通常难以同时具备较强的铁磁性和铁电性，因此目前研究与应用更多集中于多铁磁电复合材料。多铁磁电复合材料通常由磁致伸缩材料与压电材料复合构成。其中，磁致伸缩材料在磁场作用下产生机械应变，而压电材料能够将机械应变转换为电信号。因此，外部磁场可通过“磁-机-电”耦合路径转化为电压输出，实现磁场感知。块体磁电耦合传感器通常采用厘米级或毫米级层状复合结构，由磁致伸缩层与压电层通过粘接、热压或共烧结方式构成；而MEMS磁电耦合传感器通常采用薄膜磁致伸缩材料与压电薄膜在硅基衬底上集成形成微悬臂梁、薄膜谐振器或桥式结构，具有小型化、集成化、低功耗等优势。本课程首先介绍多铁磁电复合材料，然后详解两种类型（块体和MEMS）磁电耦合传感器，最后阐述磁电耦合传感器的典型应用。

课程提纲：
1. 多铁磁电复合材料；
2. 块体磁电耦合传感器；
3. MEMS磁电耦合传感器；
4. 磁电耦合传感器的电流传感应用；
5. 磁电耦合传感器的其它领域应用。

课程十：磁传感器及其汽车应用分析

老师：苏州纳芯微电子股份有限公司 传感器技术市场经理 刘海永

磁传感器已成为新能源汽车感知系统的重要组成部分，在动力系统、底盘系统、车身电子及热管理等领域皆有其身影。随着新能源汽车向高压化、智能化和线控化发展，磁传感器正朝着高精度、高可靠性、高集成度及功能安全方向快速演进。得益于半导体工艺的进步，基于霍尔效应和磁阻效应的磁传感器芯片已实现了小型化和集成化。以Allegro、TDK为代表的磁传感器厂商仍在持续投入磁阻技术研发，致力于开发基于TMR技术的高性能产品。磁传感器在新能源汽车上的实现功能主要为电流测量、角度和位置感知，以及开关状态检测等。磁电流传感器通过检测载流导体周围磁场强度的变化，实现对电流大小的间接测量；磁角度传感器通过感知旋转磁场矢量方向的变化，实现对转角信息的精确检测；磁开关传感器则通过检测磁场强度并与预设触发阈值进行比较，从而实现开关状态的控制与切换。目前，纳芯微自主研发的磁传感器已可覆盖整车关键子系统，累计出货量超过20亿颗，位居世界前列。根据Yole发布的《磁传感器产业现状-2026版》报告显示，纳芯微在汽车磁传感器市场出货量排名全球第四、营收排名全球第七，位居国产厂商首位。本课程阐述磁电流传感器、磁角度传感器、磁开关传感器原理并剖析典型产品，综述磁传感器在汽车各子系统中的应用情况。

课程提纲：
1. 磁电流传感器原理及典型产品分析；
2. 磁角度传感器原理及典型产品分析；
3. 磁开关传感器原理及典型产品分析；
4. 磁传感器在汽车三电系统中的应用分析；
5. 磁传感器在智能底盘系统中的应用分析；
6. 磁传感器在车身电子及热管理等系统中的应用分析。

课程十一：MEMS集成化微型钻石量子磁传感器及应用

老师：中国科学院上海微系统与信息技术研究所 研究员 陈浩

钻石，不仅可以作为珠宝装饰品，更是具有极高研究价值的新型量子材料。钻石氮-空位（NV）色心利用其在磁场中的量子顺磁共振效应及荧光辐射特性可以进行精密磁测量。钻石NV色心在常温下也具有稳定的量子态，可以在非制冷的室温下工作。同时，钻石量子磁传感器以其高空间分辨率、高灵敏度、高生物兼容性等技术优势，在近场微观磁共振、磁异常探测、电流测量、生命科学等领域具有重要的应用前景。小型化、集成化、便携化是钻石量子传感器取得实际应用的重要条件。近些年，中国科学院上海微系统所武震宇、陈浩团队基于晶圆级MEMS工艺平台，利用标准微纳加工技术，制备出钻石量子磁传感器的核心：钻石芯片，并持续开展MEMS集成化钻石量子传感器研究与产业化。在国家重点研发计划的支持下，上海微系统所与南方电网、中国科学技术大学、西安西电高压开关公司等单位开展合作研究，研制可批量制备的、适用于我国特高压输电线路的量子电流传感器。本课程从钻石量子传感器原理出发，详解MEMS集成化微型钻石量子传感器设计、制造、调解、表征、应用，最后总结微型钻石量子传感器的产业化情况。

课程提纲：
1. 钻石量子传感器原理及应用；
2. MEMS集成化微型钻石量子传感器与解调系统；
3. 基于MEMS集成化微型钻石量子传感器的闭环矢量磁场表征；
4. 基于MEMS集成化微型钻石量子传感器的高压电流测量；
5. MEMS集成化微型钻石量子传感器产业化情况。

课程十二：基于金刚石NV色心的磁场传感器及电流传感应用

老师：中国科学技术大学 副研究员 张少春

固态色心（Solid-State Color Centers）是一种存在于金刚石/钻石、碳化硅（SiC）等晶体中的点缺陷，能够稳定地捕获电子并具有良好的光学和自旋特性。其中，氮-空位（NV）色心是金刚石中普遍的一种发光缺陷，由氮原子（N）替代碳原子（C）+相邻空位（V）组成，具有稳定的荧光发射、超长的电子自旋相干时间、良好的可拓展性、成熟的微波操作技术以及简易的光学读出手段等优点，已经成为最具发展前景的室温固态量子传感体系之一，尤其适合量子磁场传感器的商业化应用。在可扩展性和集成化方面，金刚石NV色心传感体系也具有优势：（1）可在单颗金刚石芯片上实现多个NV色心，以形成大规模传感网络，提升空间分辨率和测量灵敏度；（2）适用于芯片级微型传感器，可以与半导体微纳加工工艺兼容，推进量子传感器的产业化落地。基于金刚石NV色心的磁场传感器的探测灵敏度可达皮特斯拉（pT）量级，在特定实验条件下甚至可达到飞特斯拉（fT）量级，能够精确测量极微弱的磁场信号。本课程首先介绍量子传感原理与技术发展现状，然后详解基于金刚石NV色心的宽频磁传感器及电流传感应用，最后从产业化的角度剖析量子传感器发展趋势与挑战。

课程提纲：
1. 量子传感原理与技术发展现状；
2. 基于金刚石NV色心的宽频磁传感器；
3. 基于金刚石NV色心的电流传感及其电力行业应用；
4. 量子传感器产业化发展趋势与挑战。

课程十三：超导量子干涉器件（SQUID）及弱磁探测应用

老师：宁波大学 教授 孔祥燕

超导量子干涉器件（SQUID）是一种利用“超导环中的磁通量子化效应”和“约瑟夫森结的量子干涉效应”，实现对极微弱磁场进行高灵敏检测的传感器，在生物医学成像、工业无损检测、地球资源勘探及科学研究等领域具有重要应用价值。在生物医学成像领域，利用超导量子干涉器件的高灵敏探测能力，可以对生物体内不同器官和组织产生的微弱磁信号进行无创无接触检测，在疾病检测和医学研究中极具应用前景，目前主要商用产品是心磁图仪和脑磁图仪。低温工作环境是限制超导量子干涉器件广泛应用的重要因素之一。采用高温超导材料制备超导量子干涉器件，可在较大程度上降低对极低温制冷条件的依赖。因此，持续改进高温超导器件制备工艺，并提升器件性能与一致性，是推动超导量子干涉器件进一步工程化与应用发展的关键。此外，随着微纳加工技术的发展，微型超导量子干涉器件与超导MEMS器件逐渐受到关注。本课程深入讲解超导量子干涉器件，涵盖原理、设计、制备工艺、读出电子学、前沿应用、产业化前景与趋势分析。

课程提纲：
1. 超导量子干涉器件基本原理；
2. 超导量子干涉器件设计与制备工艺；
3. 超导量子干涉器件读出电子学；
4. 超导量子干涉器件前沿应用；
5. 超导量子干涉器件产业化前景与趋势分析。

六、师资介绍

门阔，博士，中国有研科技集团有限公司智能传感功能材料全国重点实验室高级工程师，MEMS微纳加工平台负责人。他分别于2015年、2025年取得北京有色金属研究总院硕士、博士学位，长期从事电磁功能薄膜、电磁超材料、微纳加工技术、MEMS传感器等方向。他作为子课题负责人及核心骨干成员，参与科技部、工信部、科工局等国家级项目10余项；发表SCI论文20余篇，授权发明专利5项；已与行业内数十家头部企业开展技术合作以及产品联合开发工作。

王晓毅，博士，北京理工大学集成电路与电子学院教授、博士生导师，国家级海外高层次青年人才，北京理工大学集成声光电微纳系统教育部工程研究中心副主任。他于2016年在浙江大学机械电子工程系获得硕士学位，2020年在香港科技大学机械与航空航天工程系获得博士学位，2020年获得香港政府Post-Dr Fellow资助从事博士后研究，2022年2月加入北京理工大学集成电路与电子学院。他拥有近十年MEMS/CMOS-MEMS传感器及其接口电路的研究经验，积累了丰富的科研成果，长期从事流量传感器、压力传感器、气体热导率传感器、热式传感器及声学传感器、柔性传感器的设计、制造与测试研究、集成传感器与高性能ASIC接口电路研究。作为项目负责人，他主持了多项国家级、省部级及企业资助项目，包括国家级海外高层次青年人才项目、国家自然科学基金青年项目、科技委XX3基金项目、科技部重点研发计划子课题、重庆市自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金面上项目及华为人才资助计划项目等。此外，作为核心研发人员，他还参与了2项香港科技大学-麻省理工学院（HKUST-MIT）重大科研项目及1项科技委重点项目。他发表论文70余篇，其中以第一作者或通讯作者身份发表国际知名SCI期刊论文30余篇，包括微纳传感器及接口电路领域的顶级期刊JSSC、Microsystems & Nanoengineering、Chip、TIE、JMEMS、EDL、ACS AMI及ACS Sensors等。

杨宏愿，博士，苏州敏芯微电子技术股份有限公司产品市场副总经理，于美国科罗拉多大学获得微电子学博士学位。他曾在美国楼氏电子（Knowles Electronics）、美新半导体（MEMSIC）担任高级研发工程师、产品研发经理、全球市场经理等职务，研发并设计了多款MEMS麦克风、MEMS压力传感器、地磁传感器、MEMS加速度计、MEMS陀螺仪等产品，在传感器工艺设计、电路构架、测试、封装方面拥有丰富的实战经验。

黄火林，博士，大连理工大学教授、博士生导师，国家重点专项首席，担任辽宁省第三代半导体技术创新中心主任。他主要从事高可靠性全电压等级氮化镓功率开关器件与传感器集成研究，发表重要学术论文100余篇、国际国内发明专利70余项，作为项目负责人主持国家科技部重点专项、国家基金委重点/面上等科技项目，获得政府和国家一级行业协会科技奖励5项。

孙剑文，博士，清华大学“水木学者”，河北清华发展研究院宽禁带半导体和智能微系统创新中心执行主任，长期从事宽禁带半导体及传感器研究。他参与国家科技项目“第三代半导体关键技术及应用研究”等3项课题研究，参与国网公司科技项目《基于量子阱效应的新型氮化镓电流传感器关键技术研究》等3项课题研究；发表SCI/EI论文30余篇，申请/授权发明专利40余项。

杨真，博士，广西师范大学副教授，院长助理，2016年毕业于上海交通大学，获博士学位，2017至2019年先后在南方科技大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学、葡萄牙里斯本微系统与纳米技术研究所从事研究工作，2024年在新加坡国立大学医疗健康创新与科技研究院做访问学者。他长期从事基于MEMS技术的磁敏传感器的研发以及应用研究，在磁敏生物传感器领域深耕多年，实现了对多种生物标志物的超灵敏检测；在国际著名学术期刊累计发表学术论文60余篇，申请中国发明专利6项，合著专著2部（章）；主持和参与国家自然科学基金、欧盟2020地平线项目、俄罗斯乌拉尔联邦大学博士后项目、河南省高层次人才海外培养项目、河南省自然科学基金面上项目、河南省留学人员科技择优资助项目、桂林市重点研发计划项目、广西科技人才专项项目、贵州航天计量测试技术研究所项目、广西自然科学基金面上项目、企业横向项目等30余项重大科研项目。

顾杰斌，博士，上海迈铸半导体科技有限公司创始人兼CEO，本科毕业于浙江大学物理系，在英国南安普顿大学获得微电子硕士学位，在伦敦帝国理工大学获得电子电器工程博士学位。他主要从事MEMS工艺、先进封装、通孔互连、磁通门等研究工作，在国际上首次提出并研制了基于表面张力和微压铸成型的液态合金硅通孔（TSV）互连技术及专用设备，现已与多家单位合作进行产业化应用推广。他发表SCI/EI论文10余篇，申请国家发明专利10余项。

雷冲，博士，上海交通大学助理研究员、硕士生导师，上海东方英才计划青年，2009年于上海交通大学获博士学位后留校任教。他长期从事器件与微系统集成、智能目标感知、生物芯片等方向研究；主持国家重点研发子课题、国自然仪器专项子课题、上海交通大学深蓝计划重点项目、上海市自然科学基金等十余项课题；至今以第一/通讯作者在Sensors and Actuators B/A、Microsyst. Nanoeng.、Microchimica Acta、Applied Physics Letters、IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement、IEEE Sensors Journal等学术期刊上发表SCI论文50余篇，授权国家发明专利19项；担任磁性材料与器件专家委员会委员，全国标准化工作组专家。

储昭强，博士，哈尔滨工程大学教授、博士生导师，于北京大学获得理学博士学位，省优秀青年基金项目获得者。他长期围绕压电/磁电器件，集成磁探测与低频磁通信系统开展工作；主持国家自然科学基金委项目/课题2项，军科委166、173重点项目子课题3项，科技部重点研发子课题1项，以及其它省部级纵向项目或横向课题6项。截止目前在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、Research、IEEE Transactions on Antennas and Propagation、Science Bulletin等国际高水平期刊上共发表SCI论文60余篇，申请发明专利15项，登记软件著作权2项，合作出版专著2部，参与行业标准2项。他担任Scientific Reports期刊编委，Sensors、Crystals期刊客座编辑，Journal of Advanced Dielectrics期刊青年编委；担任国家自然科学基金委员会评议专家、山东省科技专家库专家、国网科技部专家库专家、全国磁性材料与器件专家委员会委员、中国仪表功能材料分会电子元器件关键材料与技术专委会委员；担任IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Transactions on Antennas and Propagation、Applied Physics Letters、APL materials、Journal of Physics D: Applied Physics等数十种期刊审稿人。他获得2021年度IOP中国高被引论文奖和2023年度中国仪表功能材料分会电子元器件关键材料与技术专委会“学术新秀奖”。

刘海永，现任苏州纳芯微电子股份有限公司传感器技术市场经理。他具备十余年全球头部传感器企业研发经验及半导体行业系统应用经验，参与了多款磁传感器产品定义与规划，专注于汽车行业高性能传感器产品的规划和推广，具备深厚的行业经验和专业知识，以可靠的专业背景、可信赖的服务态度、敏锐的市场洞察为汽车行业用户持续提供优质的传感器产品解决方案。

陈浩，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。他于南京大学获得博士学位，曾在美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校（UIUC）从事微纳光学器件、超构表面的研制和应用，具有丰富的MEMS和亚波长光子学器件制造经验。他长期从事先进光学MEMS传感器、基于量子效应的集成化钻石传感器以及微纳光学传感器等研究工作，开发在高精密磁场探测、电流测量等领域中应用的微型传感器，并取得多项具有创新性的科技成果。他作为第一作者或通讯作者在Nat. Commun.、ACS Nano、ACS. Photon.等期刊上发表了SCI论文50余篇，申请中、美专利7件。2021年入选上海市级人才项目，并作为负责人承担国家重点研发计划目课题和子课题、上海市战略前沿课题。他还作为项目骨干参与中国科学院先导专项课题、中国科学院仪器项目等重要科研任务。

张少春，博士，中国科学技术大学副研究员，同时担任安徽省国盛量子科技有限公司联合创始人、首席技术官（CTO），主持金刚石量子传感器研发和产业化工作。他长期从事基于金刚石固态自旋的量子精密测量技术研究，主要包括精密测量方法及其在磁场、温度等物理量的测量应用；攻克了基于金刚石固态量子体系的多功能传感技术，研制了集成化金刚石磁力仪与高精度金刚石量子电流传感器，在电力、能源、半导体与无损探伤等行业获得重要应用。他目前主持国自然青年基金、国自然重点项目子课题、国资委未来产业项目子课题等项目。他在Nat. Commun.、Photonics Research、Phys. Rev. Applied等期刊发表SCI论文20余篇，授权40多项发明专利，并获安徽省技术发明一等奖和国家电网有限公司技术发明一等奖。

孔祥燕，博士，宁波大学集成电路学院教授、博士生导师、学术领军人才。她于2005年8月在中国科学院物理研究所获得博士学位；2005年9月至2010年3月在日本大阪大学从事博士后研究工作，先后聘任为日本科学技术振兴协会（JST）研究员和Global COE特任研究员；2010年4月进入中国科学院上海微系统与信息技术研究所工作，2011年3月入选中国科学院“海外杰出人才（A类）”；2018年11月进入宁波大学信息学院工作。她主要从事超导量子计算、弱磁传感器及其在生物磁探测、无损检测、地球物理等领域的应用研究；研制出国内首套多通道心磁图仪并推进临床应用和产业化。她在Applied Physics Letter、SuperCond. Sci. Technol.、IEEE、Physica C等国内外期刊共发表学术论文100余篇，其中第一作者/通信作者SCI收录论文70余篇。申请国内专利80余项，授权35项。她还是IEC-TC90 WG14委员、中国电子学会超导电子学分会会员、全国专业标准化技术委员会委员，IEEE CCCSC principal member；2019年入选“宁波市泛3315创新个人”。

七、培训费用和报名咨询

报名咨询：请发送电子邮件至BISainan@MEMSConsulting.com，邮件题目格式为：报名+磁传感器培训+单位简称+人数。

报名网站：https://www.memstraining.com/training-80.html

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
邮箱：BISainan@MEMSConsulting.com