در پژوهشی که اخیرا انجام شده محققان نشان دادند که میتوان القاء کننده الکتریکی بسیار کوچک برای مدارهای مجتمع با فرکانس رادیویی ساخت. برای این کار الگوهایی روی یک سطح صاف ایجاد شد و سپس با رول کردن سطح، لولهای ایجاد میشود. با این روش میتوان القاء کنندهای ساخت که یک درصد ابعاد القاء کنندهای را ساخت که با روشهای رایج تولید میشود.
ساخت القاءکنندهای کوچک با رول کردن
در پژوهشی که اخیرا انجام شده محققان نشان دادند که میتوان القاء کننده الکتریکی بسیار کوچک برای مدارهای مجتمع با فرکانس رادیویی ساخت. برای این کار الگوهایی روی یک سطح صاف ایجاد شد و سپس با رول کردن سطح، لولهای ایجاد میشود. با این روش میتوان القاء کنندهای ساخت که یک درصد ابعاد القاء کنندهای را ساخت که با روشهای رایج تولید میشود.
زیولینگ لی استاد دانشگاه ایلینویز مقالهای درباره یک نمونه القاء کننده خودرول شونده در نشریه Nano Letters به چاپ رسانده است. لی میگوید نانوفناوری خودرول شونده چیزی است که گروه تحقیقاتی من چند سال است که روی آن کار میکند. ما پیشرفتهای قابل توجهی در زمینه کنترل و درک مکانیسم این فرآیند داشتهایم.
القاءکنندهها، دستگاههایی که انرژی را در میدان مغناطیسیشان ذخیره میکنند، بهصورت رایج در مدارهای مجتمع با فرکانس رادیویی مورد استفاده قرار میگیرد. این ادوات هم در سیستمهای مخابراتی سیمدار و هم بیسیم کاربرد دارند. با کوچکتر شدن ادوات دیگر قسمتهای الکترونیکی دستگاهها، القاء کنندهها نیز باید کوچک شوند بدون این که عملکرد آنها دستخوش تغییری شود.
لی میافزاید کوچک شدن ابعاد القاءکنندهها به موازات کوچک شدن ترانزیستورها باید انجام شود. القاءکنندههای فعلی دارای ابعاد ۴۰۰ x 400 μm2 هستند در حالی که القاءکنندهای که این تیم تحقیقاتی ساخته ۴۵ x 16 μm2 میباشد که ۰٫۴۵ درصد ابعاد القاءکنندههای فعلی است. از سوی دیگر فاکتور Q در این القاءکننده ۲۱ است در حالی که در القاءکنندههای معمولی ۶ است. این فاکتور نشاندهنده کارایی یک سیستم است.
در این پژوهش محققان یک لایه نازک فیلم فلزی الگودار را روی سطح نیترید سیلیکون قرار دادند. هر رشته فلزی پس از رول شدن نقش یک سلول القاء کننده را ایفا میکند. در این سیستم، فشاری که روی فلز وارد شده در هنگام آزاد شدن موجب رول شدن خودبهخودی رشته میشود در نتیجه لولهای ایجاد میشود. با تنظیم فشار موجود در این سیستم، میتوان ابعاد لوله نهایی را تعیین کرد. نتایج نشان داد که با این روش میتوان چندین القاء کننده ایجاد کرد.
در این پژوهش محققان یک لایه نازک فیلم فلزی الگودار را روی سطح نیترید سیلیکون قرار دادند. هر رشته فلزی پس از رول شدن نقش یک سلول القاء کننده را ایفا میکند. در این سیستم، فشاری که روی فلز وارد شده در هنگام آزاد شدن موجب رول شدن خودبهخودی رشته میشود در نتیجه لولهای ایجاد میشود. با تنظیم فشار موجود در این سیستم، میتوان ابعاد لوله نهایی را تعیین کرد. نتایج نشان داد که با این روش میتوان چندین القاء کننده ایجاد کرد.
در روشهای رایج رقابتی میان ابعاد و عملکرد وجود دارد بهطوری که با کوچک شدن ابعاد، عملکرد دچار زوال می شود اما در این سیستم این نقص وجود ندارد. در القاءکنندههای رایج با افزایش ابعاد قدرت القاء افزایش مییابد اما پارازیت نیز بیشتر میشود اما در این سیستم قدرت القاء بدون هیچ پارازیتی افزایش مییابد.