信息学院硕士研究生李羕参加国际学术会议获“最佳论文二等奖”

发布时间:2024-12-06浏览次数:10

学术进展

APCOT

2024年6月23日至26日,第11届亚太传感器与微纳技术大会(APCOT)在新加坡国立大学圆满落幕。上海科技大学信息学院吴涛课题组的研究成果A Comparative Study on Insertion Loss Spectrum of Acoustic Delay Lines荣获大会“最佳学生论文二等奖”。 研究得到上海市自然科学基金和国家自然科学基金的支持。研究中的制备和表征工作在上海科技大学材料器件中心(SMDL平台)完成,感谢SMDL平台提供的技术支持。

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图1 获奖证书


该研究的第一作者是信息学院硕士研究生李羕,他在大会上作了口头报告,展示了课题组在声学延迟线领域的创新研究成果。APCOT会议是亚太地区知名的国际学术会议,每两年举办一次,汇聚了来自全球的知名学者和研究者。今年,会议共收录近200篇论文,并评选出6篇优秀论文奖,其中一等奖1篇,二等奖2篇,三等奖3篇。此次会议吸引了来自全球的众多研究者,共同探讨先进传感器、执行器及微纳技术领域的前沿成果。


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图2 李羕同学作口头报告


随着5G通信技术的快速发展,对器件带宽的需求持续增长。例如,Band n77的频带宽度(FBW)已达到24%,而Band n258的FBW为10%。这种对带宽的需求推动了器件集成度的提升,进而对器件尺寸提出了更严格的要求。相比传统电磁器件,声学器件凭借其更高的集成度和更小的尺寸,近年来在研究领域获得了广泛关注。基于压电薄膜的片上声学延迟线利用压电效应和逆压电效应实现电学域和声学域之间的能量转换。最新研究表明,基于单相单向换能器的声学延迟线可实现低于6 dB的插入损耗。然而,关于插入损耗与单相单向换能器单元数及形状因子之间的关系仍缺乏深入探讨。


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图3 5G通讯发展近况与声学延迟线原理


本研究基于400nm悬浮氮化铝(AlN)薄膜平台,采用有限元仿真和微纳制造技术,探讨了两种不同单相单向换能器结构(双电极单相单向换能器和底部悬浮电位单相单向换能器)在声学延迟线中的应用。这种技术不仅能在较小的面积内实现显著的信号延迟,还能作为测试平台,集成各种调制结构。单相单向换能器通过精巧设计,使声波在一个方向上相长干涉,而在相反方向上相消干涉,从而大幅提升了单向性并降低了插入损耗。研究结果表明,采用10个双电极单相单向换能器单元的声学延迟线,其插入损耗相比3单元结构减少了9.388 dB,形状因子提高了0.179;同样,底部悬浮电位单相单向换能器随着单元数的增加,插入损耗和形状因子也呈现类似趋势,其中插入损耗增加了近一倍,形状因子提升了0.107。通过对声学延迟线插入损耗的系统比较分析,本研究为优化声学延迟线性能提供了有力的理论依据。


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图4 器件结构与相关仿真测试结果