11月25日下午，由北京大学集成电路学院、集成电路学院高精尖创新中心、国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地及北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第七十期在微纳电子大厦103报告厅成功举办。本期邀请到新加坡科研局，微电子研究院（Institute of Microelectronics (IME), A*STAR，Singapore），MEMS部门主管Zhu Yao博士带来题为“Unlocking the Potential of ScAlN Thin Films: Applications in MEMS Sensing, Actuation and Radio Frequency Devices through Multifunctional Properties”的精彩演讲。讲座由卢奕鹏研究员主持。

报告开始，Zhu Yao博士首先介绍了IME在半导体领域的整体布局，展示了新加坡在相关领域的研究与产业基础。在随后的报告中，她阐述了ScAlN薄膜不同特性对应的应用，展示了工作于GHz频段的MEMS滤波器。她指出，MEMS滤波器可在保持优异滤波性能的同时实现大幅度小型化。Zhu Yao博士也介绍了通过极化反转与多层堆叠结构技术实现可重构滤波器的最新进展，以及在8 英寸RFSOI晶圆上实现ScAlN MEMS滤波器与CMOS电路单片集成的示范。

接下来，Zhu Yao博士介绍了其研究团队在基于ScAlN的压电微机电超声换能器（pMUT）方面的工作。借助ScAlN薄膜优异的压电特性，这类pMUT在灵敏度和信噪比方面优于常规材料，可用于汽车避障与目标跟踪、VR 控制器空间定位等新型人机交互场景。

在报告的最后，Zhu Yao博士概述了ScAlN在热释电、铁电与光电方向的应用潜力与研发进展，介绍了其研究团队在几个方向的研究成果，包括基于12% Sc 掺杂的ScAlN，可显著提升红外吸收和比探测率的MEMS热释电探测器，在不牺牲CMOS工艺兼容性的前提下，用ScAlN助力实现高密度铁电存储，以及ScAlN为高效频率转换和片上光学调制打开了新的窗口。

讲座结束后，Zhu Yao博士与现场师生围绕压电MEMS与ScAlN器件的应用前景展开了热烈讨论，她指出，在小尺寸超声医疗、三维成像等领域，压电 MEMS 具有独特优势和巨大潜力。师生和报告人进一步就过渡层浓度选择、工艺一致性、结构设计和材料工程等展开深入探讨，并就低功耗优势的量化评价、与传统换能器在整机能耗上的对比以及与现有半导体工艺平台的兼容性等问题进行了深入的交流。通过这一系列问答与交流，师生对ScAlN及压电MEMS在未来传感、成像和滤波系统中的机遇与挑战有了更加全面而深入的认识。

个人简介

Zhu Yao is the Head of MEMS department in Institute of Microelectronics (IME), A*STAR Singapore. Her current research interests include MEMS devices for sensing, actuating and wireless communication applications. Zhu Yao received her B.ENG and Ph.D. degrees from Nanyang Technological University, Singapore. She is actively involved in IEEE societies such as associate editor for IEEE MEMS Journal, committee member of IEEE Solid State Circuit Society Singapore Chapter & IEEE Nanotechnology Technical Council. She served as technical programme committee member of international conferences such as IEEE IEDM, IEEE IUS, IEEE IFCS, IEEE MEMS and IEEE Sensors. She is the recipient of SEMI MEMS & Sensors Industry Group Emerging Leaders Awards 2022.