上海微系統所異質集成XOI課題組利用“萬能離子刀”剝離與轉移技術，將LiNbO3單晶薄膜與高聲速、高導熱的支撐襯底異質集成（如圖1所示），與美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校合作，研制出高性能聲表面波（SAW）器件。聲表面波諧振器的諧振頻率約1.95 GHz，導納比高達80.1 dB，機電耦合系數高達27.8%，Q值接近2000，諧振器的綜合性能品質優值（FoM）高達530，為已報道的最高值 （如圖2所示）；制備的聲表面波濾波器中心頻率約為2.29 GHz，3-dB相對帶寬約為9.9%，通帶內最小插入損耗為1.38 dB，帶外抑制約為40 dB（如圖3所示）。相關結果于2020年7月13日在線發表于微波領域著名期刊IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques（DOI：10.1109/TMTT.2020.3006294）；并將在國際微波領域頂級會議IEEE MTT-S International Microwave Symposium 2020以口頭報告形式發布。

濾波器是射頻前端模塊中的核心部件之一，占據了射頻前端市場中的最大份額。隨著5G時代的到來，手機等移動終端需要支持的頻帶數目大幅增加，因而對濾波器的需求也不斷增長。射頻濾波器主要有兩種技術路線：聲表面波（Surface Acoustic Wave, SAW）濾波器和體聲波濾波器（Bulk Acoustic Wave, BAW）濾波器。射頻SAW和BAW濾波器由于插入損耗低（<2dB）、帶外抑制高、成本低和微型化等優勢成為移動通信射頻前端無可替代的元器件日企Murata、TDK等占據聲表面波(SAW)濾波器主要市場，美企Avago、Qorvo等占據體聲波(BAW/FBAR)濾波器主要市場，這些廠商經過多年的積累，已經形成高大的技術壁壘和專利壁壘，國內廠商在該領域的技術能力與國外廠商相比仍有很大差距。因此，實現具有自主知識產權的高性能射頻聲學濾波器件具有重要的戰略意義和經濟價值。?

目前，高性能SAW濾波器技術在快速發展中，日本Murata的代表產品IHP-SAW（Incredible High Performance SAW）有著業界最佳的綜合性能，但受限于工作頻率難以突破3 GHz，較難應用于5G通信n77（3.3 GHz~4.2 GHz）、n79（4.4 GHz~5.0 GHz）等重要頻段。XOI課題組利用異質集成技術，將LiNbO3/LiTaO3單晶壓電薄膜與高聲速、高導熱襯底結合，進一步提高射頻聲表面波濾波器的工作頻率和綜合性能，對于推動高性能射頻濾波器件發展和應用具有指導意義。

圖1制備的壓電異質集成襯底的（a）實物圖和（b）面內均勻性表征結果

圖2基于壓電異質集成襯底的諧振器的（a）導納曲線和（b）Bode_Q的測試與擬合結果

圖3制備的濾波器的測試結果

中國科學院上海微系統與信息技術研究所原名中國科學院上海冶金研究所，前身是成立于1928年的國立中央研究院工程研究所，是我國最早的工學研究機構之一。新中國成立后隸屬中國科學院，曾命名中國科學院工學實驗館、中國科學院冶金陶瓷研究所。2001年8月，根據學科領域和科研目標的調整，更名為中國科學院上海微系統與信息技術研究所，簡稱上海微系統所。

在八十多年的發展進程中，上海微系統所始終圍繞國家戰略需求，調整科研布局，發揮了對國民經濟建設的骨干引領作用。上世紀五十年代，在國內率先研制成功球墨鑄鐵，成功解決了包鋼高含氟鐵礦的冶煉和稀土元素回收。六十年代中期，發展微電子和集成電路制造技術，與工業部門合作研制出國內第一塊工業實用PN結隔離集成電路、ECL高速電路和國內第一塊8位、16位微處理器。八十年代中期，開展微電子機械系統（MEMS）和絕緣體上硅（SOI）材料研究，居國內領先地位，并在國際上占據了重要的一席之地。

1998年進入知識創新工程后，上海微系統所成功發射創新一號01、02和03星、“神舟七號”伴星，是我國微小衛星的重要研制基地；實施了上海世博會防入侵傳感網、浦東機場防入侵系統、太湖水質監控傳感網、南水北調中線安防系統等物聯網應用示范工程，引領物聯網核心技術，推升為國家戰略性新興產業；研發出具有自主知識產權的寬帶無線通信系統，應用于汶川和玉樹抗震搶險、上海世博會等重大事件，在抗震救災、維穩、公共安全、數字化城市等方面發揮了不可替代作用；SOI材料實現產業化，填補國內空白，應用于國家重大關鍵工程，控股的上海新傲科技股份有限公司是國內唯一一個具有國際先進水平的國家級高端硅基材料產業化基地。

“十二五”以來，上海微系統所作為中科院第一個系統級型號任務的技術總體單位，突破了多功能復合傳感器等關鍵技術，確立了特種寬帶無線傳感網系統解決方案，實現了在我國相關單元的大規模應用和通信體制由窄帶向寬帶的技術跨越。研制成功國內第一顆基于SOI材料的0.13um工藝大規模高可靠專用集成電路ASIC芯片，應用于北斗導航衛星等國家關鍵工程，為我國航天核心元器件的自主可控奠定堅實基礎。超導單光子探測器SNSPD助力中科大潘建偉院士在國際上首次實現防止黑客攻擊的200公里測量器件無關量子密鑰分發，成果入選兩院院士評選2014年中國十大科技進展。超高g加速度傳感器為我國戰略裝備提供了不可替代產品，打破國際禁運。發起設立的MEMS技術產業化平臺-上海微技術工業研究院被列為上海建設具有全球影響力科創中心的“四梁八柱”。

自建國以來，上海微系統所獲得國家級科技獎項46項、部省級347項，其中“甲種分離膜”技術獲國家科技進步特等獎，“高速、超高速雙極型數字集成電路”、“高端硅基SOI材料研發和產業化”獲國家科技進步一等獎。

上海微系統所現有傳感技術、信息功能材料、微系統技術三個國家級重點實驗室，有無線傳感網與通信、太赫茲固態技術兩個中科院重點實驗室，并依托上海微系統所成立了中國科學院超導電子學卓越創新中心。

上海微系統所設有傳感技術、納米材料與器件、太赫茲固態技術、微系統技術、物聯網技術、寬帶無線、硅基材料與集成器件、超導、仿生視覺等九個研究室，在上海、南京、杭州、嘉興、南通與地方合作共建了六個分支機構，與德國亥姆霍茲聯合會于利希研究中心共建了超導與生物電子學聯合實驗室，與中科院微小衛星創新研究院共建了高可靠器件協同創新設計中心，與中國科技大學共建了超導量子器件與量子信息聯合實驗室等。

“十三五”接近尾聲、“十四五”即將啟航的關鍵歷史節點，上海微系統所將按照“面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場”的新時期辦院方針，充分發揮電子科學與技術、信息與通信工程兩大學科優勢，解決智能感知微系統、超導量子器件與電路、高端硅基材料等方向的重大關鍵科學和技術難題，實現創新跨越并推廣應用，成為信息網絡/通信（ICT）領域不可替代、“四個一流”的國立研究機構，為建設創新型國家和世界科技強國做出更大貢獻。