單層石墨烯製的透明天線

 

刊登日期:2020/1/21
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日本青山學院大學理工部的研發團隊利用單層石墨烯,成功開發出透明天線。除了充分發揮石墨烯具有的高導電性、透明性及柔軟性之外,雖然距離尚短,電波的傳輸/接收功能都已成功。有鑑於今後物聯網(IoT)與5G的普及化,市場需要架設自由度較高的透明天線。除了已經上市的金屬網狀薄膜(Mesh Film)、金屬氧化物的透明導電膜之外,石墨烯也將可望成為新選項。

單層石墨烯採用化學氣相沉積法(CVD法)進行製作,在銅觸媒基板上使之成長,可得到大面積且高品質的單層石墨烯。之後經過樹脂支撐基板製作成型、銅蝕刻(Etching)、轉寫到矽基板、溶解樹脂等工程後進行轉寫。製作透明天線時,則是在石墨烯轉寫基板上蒸鍍金,製作出圖樣(Pattern),接著去除不需要的石墨烯,再次蝕刻使石墨烯露出,形成元件(Element)。

經過天線基本性能的實驗確認,該材料在電力反射特性上的工作頻率為20.7GHz,與5G所使用的高頻率(27 GHz以上)相近,預期可應用於室內的中繼基地。另外,兩方同樣是石墨烯天線的條件下,傳輸/接收距離上則成功達到1.5公尺。然而,單層石墨烯因電阻值高,因此研發團隊今後的課題則是維持材料透明性的同時達到低電阻化。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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