 GSM, UMTS, LTE, Wi-Fi, Bluetooth, - это лишь немногие из беспроводных стандартов, которые стали неотъемлемой частью мобильной связи в настоящее время. По всем этим стандартам беспроводная обработка сигнала не может быть сделана без фильтрации частот. Микро-акустические пьезоэлектрические резонаторы являются доминирующей технологией на рынке для этой цели. Теория предсказывает отличные характеристики колебаний для этих резонаторов, если электрод, используемый для возбуждения колебаний, становится очень легким. И наиболее легким возможным электродом является электрически проводящий графен.
Металлические электроды, обычно используется сегодня, ослабляют колебания резонаторов через их массу - по аналогии с войлочной обшивки на фортепиано - и, следовательно, уменьшают точность разделения сигнала в полосовых фильтрах. Хотя металлические электроды не могут быть произвольно утончены, чтобы уменьшить их массу и, таким образом, их затухание, графен остается проводящим даже в виде атомно тонкого электрода. С такими тонкими графеновыми электродами механические факторы качества приблизятся к теоретическому идеалу. Если характеристики колебания пьезоэлектрических резонаторов могут быть успешно улучшены если будут достигнуты более высокие коэффициенты соединения, то точность разделения сигналов и эффективность использования энергии из фильтров будет увеличиваться. Основная задача заключается в том, чтобы соединить почти безмассовые графеновые электроды с используемыми в настоящее время компонентами мобильной связи на основе пьезоэлектрического нитрида алюминия.
Исследователи Фраунгофера работают над развитием эффективной технологии для осаждения графена и передачи графена на нитрид алюминия. Как бы удивительной не была возможность производить графен как атомно тонкий материал вообще – его очень трудно сделать в промышленном масштабе. Многие из возможных применений графена еще не были успешными, так как производство материала еще является слишком сложным. Следовательно, развитие экономических производственных и перерабатывающих технологий имеет важное значение для использования выдающихся теоретических свойств графена на практике.
Перспективный подход для реализации осаждения графена на подложке размером, характерном для полупроводниковой промышленности можно найти в химическом осаждении из паровой фазы. Здесь поверхности катализатора, такие как медь, нагреваются почти до 1000° С, пока содержащий углерод газ не разбивается на горячей поверхности и преобразовывается в графен. В будущем, этот метод должен обеспечить дальнейшее развитие в технологии, совместимой для промышленного применения и непосредственной интеграции графена в существующих полосовых фильтрах на основе алюминия нирида.
|
