教师介绍

吴 森

来源:更新时间:2025-03-20

姓 名 吴森
职 称 副教授
所在系别 精密仪器工程系
联系电话 13702191504
电子邮件 senwu@dgquanwei.com
办公地址 卫津路校区10教412
主讲课程 测控电路基础(模拟电路)
数字系统设计I(数字电路)
导师类型 仪器科学与技术——博导、硕导
电子信息(专业学位)——博导、硕导
通讯地址 天津市南开区卫津路92号天津大学精仪学院
邮政编码 300072

个人经历或学术经历

工作经历

  1. 2016.6~至 今 天津大学 精密仪器工程系 副教授
  2. 2012.3~2016.6 天津大学 精密仪器工程系 讲师
  3. 2004.7~2004.9 天津大德电子有限公司/韩国大德GDS株式会社 研修生

教育经历

  1. 2008.2~2009.2 德国Ilmenau University of Technology 机械系 国家公派联合培养博士生
  2. 2005.9~2012.1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 测试计量技术及仪器专业 硕博连读
  3. 2000.9~2004.6 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 测控技术与仪器专业 本科生

研究方向

  扫描探针显微技术与仪器、微纳操纵技术

科研项目、成果和专利

主持的科研项目:

  1. 1. 富睿思(苏州)仪器有限公司委托开发(横向):面向泛半导体在线检测的自动化原子力显微镜关键技术开发,200万,2023.10~2026.9,在研。
  2. 2. 国家重点研发计划项目课题(No.2020YFB1712701):面向大型样品多参数测量的高速原子力显微镜系统,177万,2020.11~2023.10,已结题。
  3. 3. 国家自然科学基金面上项目(No.61973233):基于高速原子力显微镜的纳米线图形高效组装技术研究,58万,2020.1~2023.12,已结题。
  4. 4. 美国Bruker Nano Inc委托开发(横向):基于原子力显微镜的EUV掩模修复技术,25万美元,2019.9~2020.9,已结题。
  5. 5. 中科院沈阳自动化所委托开发(横向):原子力显微镜测量及电控系统,19万,2019.12~2020.12,已结题。
  6. 6. 苏州飞时曼精密仪器有限公司委托开发(横向):多功能原子力显微镜控制器及软件,80万,2018.12~2020.12,已结题。
  7. 7. 精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学)青年探索课题:纳米器件的智能装配,40万,2017.8~2019.8,已结题。
  8. 8. 国家重点研发计划项目课题协作任务(ZLJC1606-2-1):计量型三维正交扫描原子力测头研究,100万,2016.7~2021.6,已结题。
  9. 9. 国家自然科学基金青年项目(No.61204117):新型复合式三维原子力显微镜成像理论与技术的基础研究,26万,2013.1~2015.12,已结题。
  10. 10. 精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学)青年教师科研启动项目:基于AFM的低维材料自动化图形组装技术,8万,2012.8~2014.8,已结题。

主要成果:

  1. 1. 开发了基于原子力显微镜的掩模板修复技术及软件,并完成对美国Bruker公司的授权。该技术于2019年起被部署于TSMC等头部半导体企业的EUV产线,为7nm之后的先进制程提供掩模修复服务。
  2. 2. 研制了国内第一台适用于12吋晶圆的计量型原子力显微镜,2021年交付国家计量院并通过验收。
  3. 3. 研制了国内第一台面向大型显示面板在线检测的自动化原子力显微镜,2024年在武汉华星光电完成示范应用并通过科技部验收。
  4. 4. 创立了FreeSpirit Instruments(富睿思仪器)国产高端原子力显微镜品牌,实现了研究成果产品化。

授权发明专利:

  1. 1. 曲鲁宁,吴森,适用于生物型原子力显微镜的电化学探针夹持器,发明,中国,ZL202110858170.3
  2. 2. 吴森,卢念航,胡晓东,一种超薄原子力显微镜测头,发明,中国,ZL201910280691.8 (PCT)(已转让)
  3. 3. 镐东越,吴森,原子力显微镜探针的法向弹性常数针尖无损标定装置和使用方法,发明,中国,ZL201910744619.6
  4. 4. 镐东越,吴森,施力结构以及基于其测量原子力显微镜探针的法向弹性常数的方法和应用,发明,中国,ZL201910744604.X (已转让)
  5. 5. 刘璐,吴森,胡晓东,徐临燕,胡小唐,原子力显微镜的Z扫描器和探针装置及探针装置安装器,发明,中国,ZL201710255058.4 (已转让)
  6. 6. 吴森,胡晓东,徐临燕,胡小唐,刘璐,一种适用于高速扫描的原子力显微镜结构,发明,中国,ZL201510089015.4 (已转让)
  7. 7. 吴森,胡晓东,胡小唐,徐临燕,一种光束跟踪式原子力显微镜扫描测头,发明,中国,ZL201310514419.4 (已转让)

在审发明专利:

  1. 1. 肖莎莎,刘佶睿,吴森,赵远,一种计量型原子力显微镜的三维扫描测头,发明,2024114274424
  2. 2. 陈颖,刘佶睿,吴森,原子力显微镜的自动换针装置及其使用方法,发明,中国,202311499123.X
  3. 3. 刘佶睿,吴森,紧凑型上扫描式原子力显微镜测头及其使用方法,发明,中国,202311067918.3
  4. 4. 吴森,接触式表面形貌测量仪及其安装方法,发明,中国,202211715351.1
  5. 5. 吴森,张锐,测量方法以及基于原子力显微镜测头的大范围轮廓仪,发明,中国,202211314173.1
  6. 6. 张锐,吴森,一种可实现光束偏移补偿的原子力显微镜测头,发明,中国,202210662814.6
  7. 7. 吴森,陈庚亮,基于原子力显微镜与机械切削的层析检测装置与方法,发明,中国,202011321321.3
  8. 8. 吴森,肖莎莎,三维正交扫描式原子力显微镜测头,发明,中国,201910440133.1

软件著作权:

  1. 1. 张晋鹏,吴森,在机检测原子力显微镜控制软件,2024SR0351394
  2. 2. 陈颖,吴森,3D-AFM扫描可视化操作软件V2.0,2023R11L2143295(已转让)
  3. 3. 白惠天,吴森,用于清除纳米颗粒污染物的原子力显微镜自动化纳米操纵软件,2020R11L2202337(已转让)
  4. 4. 闵新杰,吴森,3D-AFM扫描可视化操作软件V1.0,2022SR0575158
  5. 5. 肖莎莎,吴森,多功能扫描探针显微镜可视化操作软件,2022SR0644160(已转让)

论文、专著

发表论文(第一作者或通讯作者):

  1. 1. Wang Yilin, Wu Enxiu, Liu Jirui, Jia Mengke, Zhang Rui*, Wu Sen*, Electrical characterization of an individual nanowire using flexible nanoprobes fabricated by atomic force microscopy-based manipulation, Nanotechnology and Precision Engineering, 2023, 6:043005
  2. 2. Lu Nianghang, Wang Yilin, Xiao Shasha, Zhang Rui, Xue Tao, Hu Xiaodong, Wu Sen*, A combination system of a thin atomic force microscope and an upright Raman microscope for position-controllable surface-enhanced Raman, Microscopy and Microanalysis, 2023, 29(1):180-188
  3. 3. Lu Nianghang, Xiao Shasha, Zhang Rui, Liu Jirui, Ma Long, Wu Sen*, Thin head atomic force microscope for integration with optical microscope, Review of Scientific Instruments, 2022, 93:083702
  4. 4. Bai Huitian, Wu Sen*, Deep-learning-based nanowire detection in AFM images for automated nanomanipulation, Nanotechnology and Precision Engineering, 2021, 4(1):013002 (Cover)
  5. 5. Bai Huitian, Wu Sen*, Nanowire detection in AFM images using deep learning, Microscopy and Microanalysis, 2020, 27(1):54-64
  6. 6. Zhang Rui, Wu Sen*, Xiao Sha-Sha, Hu Xiao-Dong, Shi Yu-Shu, Fu Xing, Three-dimensional atomic force microscopy based on tailored cantilever probe with flared tip, Journal of Measurement Science and Instrumentation, 2020, 11(4):388-396
  7. 7. Xiao Shasha, Lu Nianhang, Zhang Rui, Wu Sen*, A novel 3D traceable optical beam detection system designed for probe-scanning metrological AFM, Proc. SPIE, 11434:114341K, 2019 International Conference on Optical Instruments and Technology: Optical Systems and Modern Optoelectronic Instruments, Beijing, P.R.China, 2019 Oct.26-28
  8. 8. Lu Nianhang, Xiao Shasha, Hu Xiaodong, Zhang Rui, Wu Sen*, An innovative design of AFM for easily integrated with optical microscope, Proc. SPIE, 11434:114341C, 2019 International Conference on Optical Instruments and Technology: Optical Systems and Modern Optoelectronic Instruments, Beijing, P.R.China, 2019 Oct.26-28
  9. 9. Liu Lu, Wu Sen*, Wang Yanyan, Hu Xiaodong, Hu Xiaotang, Adaptive velocity-dependent proportional-integral controller for high-speed atomic force microscopy, Journal of Microscopy, 2019, 275(2):107-114
  10. 10. Liu Lu, Wu Sen*, Pang Hai, Hu Xiaodong, Hu Xiaotang, High-speed atomic force microscope with a combined tip-sample scanning architecture, Review of Scientific Instruments, 2019, 90:063707
  11. 11. Zhang Rui, Wu Sen*, Liu Lu, Fu Xing, Gao Si-Tian, Hu Xiaodong, Adaptive-angle-scanning method for three-dimensional measurement with AFM, Measurement Science and Technology, 2019, 30(9):095005
  12. 12. Liu Lu, Xu Jianguo, Zhang Rui, Wu Sen*, Hu Xiaodong, Hu Xiaotang, Three-dimensional atomic force microscopy for sidewall imaging using torsional resonance mode, Scanning, 2018, 2018:7606037
  13. 13. Zhang Rui, Wu Sen*, Liu Lu, Lu Nian-Hang, Fu Xing, Gao Si-Tian, Hu Xiao-Dong, A CD-probe with a tailored cantilever for 3D-AFM measurement, Measurement Science and Technology, 2018, 29:125011
  14. 14. 刘璐,吴森*,胡晓东,庞海,胡小唐,X轴分离式高速原子力显微镜系统的设计,光学精密工程,2018,26(3):662-671
  15. 15. Xu Linyan*, Qian Shuangbei, Xie Yuan, Wu Enxiu, Hei Haicheng, Feng Zhihong, Wu Sen*, Hu Xiaodong, Guo Tong, Zhang Daihua, The effect of air stable n-doping through mild plasma on the mechanical property of WSe2 layers, Nanotechnology, 2018, 29:175703
  16. 16. 李艳宁,曾荟燕,吴森*,刘璐,胡晓东,一种适用于原位纳米力学测试的AFM测头,纳米技术与精密工程,2017,15(2):93-99.
  17. 17. Wu Sen*, Bai Huitian, Jin Fan, Automated manipulation of flexible nanowires with an atomic force microscope, 2017, 229-235, IEEE International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale (3M-NANO), Shanghai, P.R.China, 2017 Aug.7-11 (Best conference paper)
  18. 18. Liu Hong-Zhi, Wu Sen*, Zhang Jun-Ming Bai Hui-Tian, Jin Fan, Pang Hai, Hu Xiao-Dong, Strategies for the AFM-based manipulation of silver nanowires on a flat surface, Nanotechnology, 2017, 28(36): 365301
  19. 19. 吴森*,张峻铭,刘鸿志,张锐,胡晓东,银纳米线与二氧化硅衬底表面摩擦力的测量,电子显微学报,2016,35(2):109-117
  20. 20. 刘璐,徐建国,吴森*,张锐,徐临燕,胡晓东,基于扭转谐振模式3D-AFM的微结构侧壁形貌检测,纳米技术与精密工程,2016,14(1):1-7
  21. 21. Tao Jin, Shen Wanfu, Wu Sen*, Liu Lu, Feng Zhihong, Wang Chao, Hu Chunguang, Yao Pei, Zhang Hao, Pang Wei, Duan Xuexin, Liu Jing, Zhou Chongwu, Zhang Daihua*, Mechanical and electrical anisotropy of few-layer black phosphorus, ACSNANO, 2015, 9(11):11362-11370
  22. 22. Song Yun-Peng, Wu Sen*, Xu Lin-Yan, Zhang Jun-Ming, Dorantes-Gonzalez Dante J, Fu Xing, Hu Xiao-Dong, Calibration of the effective spring constant of ultra-short cantilevers for high-speed atomic force microscope, Measurement Science and Technology, 2015, 26(6):065001
  23. 23. Song Yunpeng, Wu Sen*, Xu Linyan, Fu Xing, Calibration of the lateral spring constant of atomic force microscope cantilevers, Proc. of SPIE, 2015, 9673:96730B
  24. 24. 宋云鹏,吴森*,傅星,徐临燕,AFM微悬臂梁探针弹性常数各种标定方法的比较与分析,传感技术学报,2015,28(8):1161-1168
  25. 25. 胡晓东,万建峰,吴森*,徐临燕,李凯凯,徐建国,卢念航,工业型扫描探针显微系统中样品快速定位方法,纳米技术与精密工程,2015,13(1):8-16
  26. 26. 宋云鹏,吴森*,耿新宇,傅星,具有溯源性的原子力显微镜探针法向弹性常数标定系统,纳米技术与精密工程,2014,12(4):249-257
  27. 27. 刘璐,李艳宁,吴森*,胡晓东,基于显微光杠杆技术的微结构偏转角测量系统,光学技术,2014,40(3):219-224
  28. 28. Zhang Chao, Wu Sen*, Fu Xing, Automated manipulation of carbon nanotubes using atomic force microscopy, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2013, 13(1):598-602
  29. 29. 吴森,陈庆超,张超,傅星,胡晓东*,胡小唐,基于弯曲法的AFM微悬臂梁弹性常数标定技术,仪器仪表学报,2012,33(11):2446-2453
  30. 30. 包汉瑜,吴森*,吴瑶瑶,微悬臂梁横向弹性系数标定技术,传感器与微系统,2012,8:60-63
  31. 31. Wu Sen*, Feng Jian-Min, Fu Xing, Hu Xiao-Dong, Dorantes Dante, Li Ya-Li*, Hu Xiao-Tang, Manipulation of individual double-walled carbon nanotubes packed in a casing shell, Nanotechnology, 2011, 22:285308
  32. 32. Wu Sen*, Fu Xing, Hu Xiaodong, Hu Xiaotang, Manipulation and behavior modeling of one-dimensional nanomaterials on a structured surface, Applied Surface Science, 2010, 256(14):4738

奖励、荣誉和学术兼职

荣誉奖励

  1. 1. 天津市优秀博士学位论文,2014.
  2. 2. 天津大学青年骨干教师,2015.
  3. 3. IEEE 3MNANO最佳会议论文, 2017.
  4. 4. 姑苏创新创业领军人才,2022.

学术兼职

  1. 1. 中国微米纳米技术学会微纳机器人分会 理事
  2. 2. 中国微米纳米技术学会微纳测量与仪器分会 理事

招生计划

本科毕设

  1~2人/年

硕士生

  1~2人/年

博士生

  1人/两年

 

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