CIE青托风采 | 中国科学院上海微系统所张师斌：让射频信号“对号入座”

编者按：中国电子学会自2015年起开始组织实施中国科协青年人才托举工程项目，项目重点支持30岁上下潜心研究的青年科技人才，采用以奖代补、稳定支持的方式，对每一位扶持培养的青年科技人才稳定支持三年。中国电子学会官方公众号近日开设“青年人才托举项目被托举人风采”栏目，集中展示优秀被托举人风采，敬请关注！

本期优秀被托举人：张师斌

张师斌（1991-），中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员，中国科学院青年创新促进会会员，入选上海市启明星计划等。2015年本科毕业于东南大学，2020年获中国科学院大学微电子学与固体电子学博士学位，2019-2020在美国伊利诺伊大学香槟分校联合培养。主要研究领域为异质集成XOI材料与射频微声芯片。以第一/通讯作者身份在微电子领域标志性会议/期刊（IEEE IEDM、TMTT、EDL等）发表学术论文28篇；申请57项发明专利（美国专利3项），授权18项，6项转化；研究成果获2022年IEEE微波奖（IEEE Microwave Prize）并入选科技部颠覆性技术备选库。承担国家重点研发计划课题，国自然重大项目子课题、国自然青年基金、中国博士后科学基金特别资助（站中）等项目。经中国电子学会推荐，入选第八届中国科协青年人才托举工程。

在无线通信系统中，射频前端技术被视为一项关键技术，而射频滤波器作为射频前端的核心部件，具有频率选择以及抑制干扰信号的功能。基于压电效应的声波滤波器凭借性能、体积、工艺等优势成为移动射频前端的主流选择。5G Plus、WiFi 6E和未来6G无线通信系统对射频声学滤波器芯片提出了更高需求。张师斌从压电异质集成材料到射频声学谐振器再到声学滤波器芯片，开展相关研究工作。

1）小众方向，缓步前进

射频声学滤波器是一种基于压电/逆压电效应的射频前端信号处理器件，其研究涉及异质衬底材料设计与制备、各向异性固体中声场分析、电-声-热多场仿真、滤波器拓扑结构设计、微纳器件制备与射频测试等环节。而课题组前期研究主要集中在绝缘衬底上的硅（Silicon-on-insulator，SOI），在单晶压电薄膜异质集成衬底方面的研究较为薄弱，也没有开展过相关器件研究。

面对上述“一条龙”式的研究任务，博士刚入学的张师斌感到无从下手，推进很慢。庆幸的是博士导师欧欣研究员给予了张师斌最大的研究自由与详细的指导，师兄黄凯博士在压电异质衬底制备方面提供了细致的实验指导。经过3年半的基础理论、仿真设计学习与反复实验，终于在博士第四年的第一学期末测试出了声学谐振器谐振信号，兴奋之情难以言表。又经过一年的多方面优化设计与工艺提升，终于在博士毕业前半年发表了第一篇研究论文。相较于同届入学的同学，张师斌的研究成果发表较晚，这也是博士期间一个小小的遗憾。

2）陌生环境，昂扬斗志

2019年1月，在国家留学基金委（CSC）资助下，张师斌前往美国伊利诺伊大学香槟分校联合培养。陌生的科研环境却是不小的挑战，新的研究课题、新的实验室（超净间）规则、新的工作流程与节奏等，需要在最短的时间熟悉并适应，因为整个交流周期只有短短一年。陌生的生活环境虽然带来一些不大不小的麻烦，总归能很快适应。面对困难，张师斌选择投入更多的工作时间和精力，多问多听多记录多思考，仅用一个月时间便完成各类培训并取得实验室权限，之后的研究工作才得以顺利开展。

交流期间的科研安排相对简单，“仿真-制备-测试”循环开展。因计算资源（软件许可）有限，工作时间很难“抢”到机时，大多数时候只能凌晨设好闹钟错峰仿真；器件制备方面通常按部就班，不过也出现过将“AZ400K”溶液当作“AZ400T”使用，结果毁掉了花费整整一个月精力制备的准器件；器件测试方面虽然没出现过大差错，但因操作不熟练（手动施加的力道不对）时不时扎坏一根射频探针也挺让人心疼。直到交流结束前一个半月还是没能获得满意的实验结果，但张师斌始终保持乐观的心态，昂扬的斗志。最终，在回国前半个月，取得了不错的阶段性进展，成果也很快被接收发表，还有幸获得2022年度IEEE微波奖（IEEE Microwave Prize）。该奖项是IEEE MTT-S协会历史最优悠久的奖项，本次获奖也是大陆地区第二次获奖。

3）认准方向，勇往直前

博士毕业后，张师斌留在上海微系统所继续开展压电异质集成材料与射频微声器件研究。虽然该方向比较小众，持续研究的学者较少，发表论文不多，引用也有限，但中高端射频前端声学滤波器技术于我国而言有待进一步突破，应用需求十分明确，产业界也希望能用上我国完全自主可控的核心元器件。依托集成电路材料全国重点实验室与传感技术联合国家重点实验室，上海微系统所在异质集成晶圆制备与MEMS器件制备方面有较为深厚的积累。在导师欧欣研究员与研究室大力支持下，张师斌初步组建了射频声学滤波器技术攻坚团队，依托单位优势资源，尽全力发展基于单晶压电异质集成衬底的特色技术，突破国外技术壁垒，形成创新专利技术包。

本次入选青年人才托举工程，张师斌认为，这既是一种肯定，也是一种鞭策。未来将更加严格要求自己，在异质集成XOI材料与射频微声芯片深耕细作、砥砺前行！

通过青年人才托举工程项目，中国电子学会累计遴选培养125名青年科技人才，同时形成了由200余名院士和知名专家组成的导师队伍。入选的青托人才成长迅速，截止到2022年底，前七届91位青托中，已入选优青等国家级人才计划30人次，省部级人才计划43人次，其他人才计划22人次。托举期间主持或参与国家级科研项目339项，省部级和其他横向科研项目397项。获得国家级奖励5人次，其中2人获得国家技术发明奖、3人获得国家科技进步奖，获得省部级奖励36人次，获得社会及全国学会奖励24人次，获得其他奖项18人次。