ساخت سوئیچ رادیوفرکانس NEMS با عملکرد عالی

با کمک گرافن، سوئیچ رادیوفرکانس NEMS با کارایی بالا ساخته شده که می‌تواند در قطعات الکترونیکی مختلف استفاده شود.

محققان سوئیچ‌های RF NEMS مبتنی بر گرافن با عملکرد عالی ساختند. این گروه تحقیقاتی از موسسه فناوری تایئوان سوئیچ خازنی جدید RF NEMS را که با فناوری‌نانو ساخته شده، رونمایی کردند. آن‌ها برای تایید عملکرد این سوئیج اقدام به تجزیه و تحلیل گسترده‌ای روی این ابزار کرده تا از عملکرد آن در محدوده فرکانس UWB بالاتر از ۱۴۰ گیگاهرتز اطمینان حاصل کنند.

سوئیچ تک‌لایه گرافن RF NEMS  ولتاژ پایین، زمان سوئیچینگ سریع و عملکرد برتر RF داشته و نسبت به سوئیچ‌هایی که از گرافن چندلایه بهره‌مند هستند، عملکرد بهتری دارد.

تحقیقات در مورد مکانیسم این کار نشان می‌دهد که قدرت میدان الکتریکی در نزدیکی مرکز آن بالاترین حد بوده و در هر دو طرف گرافن این قدرت میدان دچار زوال می‌شود. در حالت “خاموش”، جریان از طریق لایه دی‌الکتریک به سمت پایین جریان می‌یابد و عملکرد پایدار سوئیچ را تضمین می‌کند.

نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که سوئیچ گرافنی یکپارچه RF NEMS می‌تواند نرخ رزوال ورود از ۰٫۰۰۳ تا ۰٫۰۱۵ دسی‌بل و جداسازی بیشتر از ۴۰ دسی‌بل در یک دامنه فرکانس فوق‌العاده گسترده (UWB) از ۱۴۰ گیگاهرتز را حفظ کند. علاوه بر این، این سوئیچ زمان تعویض ۴٫۰۳ PS را با ولتاژ کشش ۱ ولت نشان می‌دهد.

سوئیچ RF NEMS مزایای قابل توجهی، از جمله حداقل اندازه، وزن کم، مقرون به صرفه بودن، ولتاژ کشش کم، زمان پاسخ سریع، عملکرد عالی RF و نیاز به فضای کم را در مدار ارائه می‌دهد. برنامه‌های کاربردی احتمالی آن از باند L تا F، شامل ذخیره‌سازی داده‌ها، سیستم‌های ارتباطی، حسگرها و سنجش از راه دور است.