Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Graphene: dari bahan ajaib kepada aplikasi dalam komunikasi mudah alih

Anonim

GSM, UMTS, LTE, WiFi, Bluetooth - untuk menamakan hanya beberapa standard wayarles yang telah menjadi sebahagian daripada komunikasi mudah alih hari ini. Untuk semua piawaian wayarles ini, pemprosesan isyarat tidak dapat dilakukan tanpa penapisan kekerapan. Resonator piezoelektrik mikro akustik adalah teknologi dominan di pasaran untuk tujuan ini. Teori meramalkan ciri-ciri ayunan cemerlang untuk resonator ini, jika elektrod yang digunakan untuk pengujaan ayunan menjadi sangat ringan. Dan elektroda yang paling mudah dibayangkan adalah graphene konduktif elektrik.

iklan


"Elektrod logam, yang biasa digunakan hari ini, meredakan ayunan resonator melalui jisimnya - sama dengan penutup kain pada tali piano - dan oleh itu mengurangkan ketepatan pemisahan isyarat dalam penapis bandpass. Walaupun elektrod logam tidak boleh sewenang-wenangnya nipis untuk mengurangkan massa mereka dan dengan itu redaman mereka, graphene masih tetap konduktif walaupun elektroda nipis atom, "jelas Dr. René Hoffmann, ketua penyelidikan graphene di Fraunhofer IAF. Dengan elektrod grafit tipis itu, faktor kualiti mekanikal hampir mendekati ideal teori. Jika ciri-ciri ayunan resonator piezoelektrik boleh berjaya diperbaiki dan jika faktor gandingan yang lebih tinggi dicapai, kedua-dua ketepatan pemisahan isyarat dan kecekapan tenaga penapis akan meningkat. Di sini, cabaran yang dihadapi adalah untuk menyambung elektrod grafis yang hampir tanpa jisim dengan komponen komunikasi mudah alih yang digunakan pada masa ini berdasarkan piezoelektrik aluminium nitrida.

Teknologi pemendapan grafik yang serasi

Sebagai salah satu rakan kongsi dalam "Graphene Flagship", inisiatif pembiayaan terbesar dalam sejarah Kesatuan Eropah, Fraunhofer IAF sedang berusaha membangunkan teknologi yang cekap untuk pemendapan graphene dan transfer graphene ke aluminium nitride. Seperti yang mengejutkan kerana ia dapat menghasilkan dan memproses graphene sebagai bahan nipis sama sekali - sama seperti sukar untuk melakukannya pada skala perindustrian. Banyak aplikasi graphene yang mungkin belum berjaya kerana pengeluaran bahan masih terlalu rumit. Oleh itu, pembangunan teknologi pengeluaran dan pemprosesan ekonomi adalah penting untuk penggunaan sifat-sifat teori yang cemerlang dalam graphene dalam amalan.

Pendekatan yang menjanjikan untuk merealisasikan pemendapan graphene pada saiz substrat yang biasa untuk industri semikonduktor boleh didapati dalam deposisi wap kimia. Di sini, permukaan pemangkin seperti tembaga dipanaskan hingga hampir 1000 ° C sehingga gas yang mengandungi karbon dipecah di permukaan panas dan disusun semula ke dalam grafena. Pada masa akan datang, kaedah ini sepatutnya dimajukan lagi menjadi teknologi yang kompatibel untuk aplikasi industri, untuk mengintegrasikan secara langsung graphene ke dalam penapis bandpass yang berasaskan aluminium-niride.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Fraunhofer Institute untuk Fizik Pepejal Terapan IAF . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.