人员介绍：

许磊
• 特任研究员，博导
• MEMS、气体传感器
• 研究方向：基于悬臂梁的低功耗半导体式MEMS气体传感器
• 邮箱：okxulei@ustc.tsg211.com

左成杰
• 特任教授
• 云塔科技创始人
• RF-MEMS
• 研究方向：用于物联网和5G的射频微机电系统滤波器
• 邮箱：czuo@ustc.tsg211.com

方向介绍：

1、基于悬臂梁的低功耗半导体式MEMS气体传感器

研究背景：
MEMS气体传感器在大气污染，工业生产，食品安全，家居燃气等方面有着广泛的应用。
半导体式气体传感器具有低功耗，低成本，易与ASIC芯片集成，对多种气体有着良好的响应等特性，一直是气体传感器领域的研究重点。
随着物联网和智能设备的发展，半导体式气体传感器的功耗遇到了瓶颈。

应用前景：
汽车电子，便携式和可穿戴式设备；
智能化气体识别和嗅觉芯片。

技术特点：
采用悬臂梁结构，减少了散热通道；
结构简单，在保障传感器性能和稳定性的前提下，有效面积缩小到了10×100μm2；
采用结构和Pad两边分离的方式，将半导体式气体传感器的集成度提高了一个量级。

难点和挑战：
受MEMS工艺极限的限制，难以将传感器的结构进一步缩小，静态功耗很难突破1mW；
为了保障悬臂梁的机械强度，需要严格控制支撑膜的应力；
现有的气敏材料选择性不好，很难进一步进行气体识别的研究。

2、用于物联网和5G的射频微机电系统滤波器

科学难题：
3GHz以上高频射频前端滤波需求
与4G相比带宽成倍提高，高达900MHz
低插损、高抑制、高线性度

创新点：
发现新的谐振器振动模式提升机电耦合系数（k2）
通过对氮化铝压电材料进行掺杂研究，以提升k2
与集成无源器件（IPD）进行协同设计

应用前景：
智能手机、智能终端、5G
车联网、自动驾驶、小基站
机器通信、物联网、万物互联

关键性能：
工作频率 > 3 GHz
带宽高达 900 MHz
插入损耗 < 2.5 dB
带外抑制 > 35 dB