在表面上形成透明器件的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請涉及于2012年12月6日提交的美國專利申請No. 13/707, 373并要求其優 先權，在此通過引用將其全部并入本文。
技術領域
[0003] 本技術大體涉及在表面上或表面中集成和形成光學透明有源和無源器件。
【背景技術】
[0004] 近來，基于射頻（RF)的系統的發展和數量的增加逐步擴展了制造業對于設計更 適合這種系統使用的天線的努力。例如，天線可存在于交通工具或飛機上。需要若干需求 來滿足天線設計要求，包括帶寬和尺寸。此外，天線需要足夠的空間來確保最佳的運轉和性 能。交通工具或飛機的天線的設計是困難的，因為這種交通工具的布局和空氣動力學要求 使得天線的空間受到了限制。相應地，使用交通工具或飛機上的已有空間來設計天線從而 避免空間約束，這是合乎實際的和經濟的。
[0005] 已經研宄了若干個天線的實例，包括無源透明天線設計。其中的一些實例包括 H.J.Song、T.Y.Hsu、D.F.Sievenpiper、H.P.Hsu、J.Schaffner、E.Yasan在IEEEAntennas andWirelessPropag.Lett?的Vol.7, 2008,pp.753-756 上的"AMethodforImproving theEfficiencyofTransparentFilmAntennas";J.Hautcoeur、F.Colombel、X.Castel、 M.Himdi、E.M.Cruz2010年 4月 12-16 日在巴塞羅那的 2010ProceedingoftheFourth EuropeanConferenceonAntennasandPropagation(EuCAP)的"Performanceof TransparentMonopoleAntennaVersusMeshedSilverLayer(AgGL) ";A.Katsounaros、 Y.Hao,N.Collings、W.A.Crossland在ElectronicsLetts.的Vol.45,No.14,July 2, 2009.pp.722-723 的"OpticallyTransparentUltra-WidebandAntenna"；專利號為 7, 847, 753B2、7, 233, 296 和 7, 427, 961 的美國專利。
[0006]此外，A.Suresh、P.Wellenius、V.Baliga、H.Luo、L.M.Lunardi、J.Muth在 IEEEElectronDeviceLetts的Vol.31，No. 4,April2010,pp.317-319的"Fast A11-transparentIntegratedCircuitsBasedOnIndiumGalliumZincOxide 111111-打11111'四11818七(^8"、以及(：.-1'.1^6、1.-]\15111611、11.-￥.1^6在 2008 年11月9-18日 在阿卡普爾科的Proceedingsofthe21stAnnualMeetingoftheIEEELasersand Electro-OpticsSociety, 2008LE0S的pg.65 的"Zno:A1BasedTransparentThinFilm Transistors"、以及S.Ju、A.Facchetti等在NatureNanotechnology2pp.378_384,2〇07 的"FabricationofFullyTransparentNanowiretransistorsforTransparentand FlexibleElectronics"，它們對光學透明晶體管進行了描述。這些參考資料沒有對使用透 明襯底的天線進行描述。
[0007]還有提議使用石墨稀制作天線。M.Dragoman、A.A.Muller、D.Dtragoman、 F.Coccetti、R.Plana在J.ofAppliedPhysics,Vol. 107,No. 10，104313, 2010的 "TerahertzAntennaBasedOnGraphene"中描述了一個實例。
[0008] 這些實例都沒有描述光學透明RF機能表面。因此，存在對于包含在表面上或表面 中使用的具有光學透明無源電磁結構的光學透明有源電路（如，天線）的方法、系統和器件 的需求。
【發明內容】
[0009] 在一個方面，一種器件包括：一個透明或大體透明的襯底；銀納米線薄膜。該銀納 米線薄膜可置于至少部分襯底之上，可將電介質材料施加到至少部分銀納米線薄膜之上。
[0010] 在另一個方面，描述了一種形成無源電子器件的方法，該方法包括：提供一個透明 或大體透明的襯底，該襯底包括銀納米線薄膜，對銀納米線薄膜進行蝕刻；用電介質材料對 部分銀納米線薄膜進行涂覆。
[0011] 在另一個方面，披露了一種器件，其包括：大體透明的襯底；柵電極；石墨烯薄膜； 多個觸點，其由銀納米線形成，位于部分石墨烯薄膜之上。該器件可包括天線、頻率選擇性 表面（FFS)、電阻器、電容器、或電感器。柵電極可由金、銅、銦錫氧化物（IT0)、或銦鋅氧化 物（IZ0)構成。
[0012] 在另一個方面，披露了一種方法，其包括：提供一個透明或大體透明的襯底；在部 分襯底上形成石墨烯薄膜；形成電子器件；使用銀納米線在石墨烯薄膜上形成多個觸點；
【附圖說明】
[0013] 通過參照下面的附圖可以更好地理解本發明。附圖中的組件不必按比例繪制，重 點在于闡釋本發明的原理。在附圖中的不同視圖中，相同的參考編號代表類似的部件。
[0014] 圖1示出了 一個實施例中的無源RF結構和集成組件。
[0015] 圖2(a)至圖2(c)示出了多個實施例中的共面波導（CPW)饋電縫隙天線。
[0016] 圖2(d)為展示圖2(a)至圖2(c)的天線的最大增益性能的列表。
[0017] 圖3(a)至圖3(c)示出了多個實施例中的光學透明組件的剖視圖。
[0018] 圖4示出了一個實施例中的使用熱剝離膠帶將石墨烯轉移到襯底上的系統和/或 方法。
[0019] 圖5(a)和圖5(b)示出了一個實施例中的光學透明場效應晶體管（FET)的剖視 圖。
[0020] 圖6示出了一個實施例中的集成了光學透明無源RF結構的光學透明石墨烯有源 RF器件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021] 描述了裝置、系統和/或方法，其用于提供光學透明可重構的集成電子組件，例如 集成到光學透明寄主平臺或者透明或大體透明的透明襯底或表面（如玻璃或樹脂玻璃）中 的天線和RF電路。所披露的結構可配置有或使用基于RF的系統。在一個實施例，可將銀納 米線（AgNW)薄膜配置為天線的透明導體和/或作為無源電路組件（如電容、電感、電阻） 的互連部件。AgNW也可用于作為多個器件的傳輸線和/或連接涂層。也可將石墨烯薄膜 配置為用于制造有源RF器件（如放大器或轉換器）的有源溝道材料。
[0022] 所披露的實施例提供了可集成到玻璃或光學透明寄主平臺中的完整的或大體完 整的光學透明RF前端，它為天線和RF系統提供了設計的靈活性。沒有任何限制性的意圖， RF前端可包括用于接收和/或傳送的組件、天線接口、低噪聲放大器或與數字基帶系統的 接口，如模數轉換器。
[0023] 在一個實施例中，天線和RF電路的表面提供了可重構的天線和RF有源電路，用于 直接集成到位于交通工具、飛機、建筑、和其它結構或電子器件附近的玻璃中或上面。所披 露的方法可將天線設計空間擴展到汽車和飛機上或周圍的任意玻璃上。多個光學透明RF 結構、組件和天線可被形成為窗玻璃和其它玻璃結構。
[0024] 所披露的結構可帶來較低成本的整體形成物，其中將光學透明無源和有源結構形 成在集成電路或芯片上。在一個實施例中，整體形成物的使用可在玻璃上形成完整的接收 器。此外，交通工具或飛機的已解調信號輸出接口（例如，互連部件和/或布線）可配置為 低頻率。在遠離RF