林鶴南、黃導陽、王大輔、洪承彬、徐子軒、劉承恩、林諺瓏、劉祐丞、詹于萱、孫揚喆、蘇暐中

近年來隨著工業發展，空汙成為嚴重議題，在人為產生污染氣體中，臭氧(O3)與二氧化氮(NO2)為指標性危害氣體，其在數十ppb濃度，便會對人體健康造成威脅。目前環境部於各縣市設有空氣品質監測站，使用氣體分析儀監測各種污染氣體，但體積龐大且價格不斐，無法大量佈建。小型商用氣體感測器目前主要為電化學式及半導體式，前者無法在台灣戶外高濕環境工作，後者大多靈敏度不足，不符合環境氣體偵測要求。本創作以低成本化學製程製作金屬氧化物奈米複合材料感測晶片，建構具智慧演算法之手機操控多晶片可攜式氣體感測器，開發人工神經網路運算模型，經測量晶片電阻及環境溫溼度，可計算出臭氧與二氧化氮濃度，最低偵測極限為3 ppb，符合環境部對戶外空氣品質偵測規格要求。經長期戶外測試，感測晶片及感測器可在溫度5 C至45 C，濕度10%至95%範圍正常工作，所得氣體濃度與監測站數據比對，相關係數R2值已達0.48，並持續進步中。目前國內對戶外空品偵測有高度需求，但無適當小型商用感測器可供佈建，本創作已開發量產技術，可在四吋晶圓上產出300片晶片，感測器也接近商品化成熟度，可於一兩年內投入戶外空品偵測市場，應用於ppb等級環境臭氧及二氧化氮偵測，未來也可應用於製造業廠房、大型室內公共場所及一般家庭室內空氣品質偵測。