研究人員創(chuàng)建微型自供電溫度傳感器
來自牛津大學(xué)、代爾夫特大學(xué)和 IBM 蘇黎世大學(xué)的一組研究人員證明，石墨烯可用于構(gòu)建靈敏且自供電的溫度傳感器。這些發(fā)現(xiàn)為設(shè)計高靈敏度熱電偶鋪平了道路，熱電偶可以集成到納米設(shè)備甚至活細胞中。
可擴展、可靠且可安裝到納米器件中的片上溫度 傳感器對于未來 CPU 的熱管理至關(guān)重要。通過沿關(guān)鍵點分布溫度監(jiān)視器來確定 CPU 某些部分的局部發(fā)熱，可以向控制系統(tǒng)提供反饋。作為回應(yīng)，熱管理可以允許通過局部冷卻或負載分配來重新分配熱負載，例如在不同的計算核心之間，避免熱點并延長設(shè)備壽命并節(jié)省能源。這樣的溫度傳感器應(yīng)該具有小尺寸、高精度、消耗最少的功率并且與已建立的納米制造技術(shù)兼容。
片上測溫
熱電偶是低成本測溫的理想選擇，因為它們是自供電的并且相對容易制造。它們的靈敏度往往變化很小，因為它們的信號源于固有的材料特性。通常，熱電偶是在傳感端連接的具有不同塞貝克系數(shù)的兩種材料的組合，從而能夠測量在傳感和參考之間建立的與溫差成比例的熱電壓。為了使用傳統(tǒng)熱電偶實現(xiàn)片上溫度測量，通常需要兩個單獨的制造運行。然而，可以很容易地集成到當(dāng)前晶圓級集成中的熱電偶已經(jīng)引起了人們的興趣，此前曾報道過多次努力制造單金屬熱電偶。然而，
石墨烯
來自牛津大學(xué)、代爾夫特大學(xué)和 IBM 蘇黎世大學(xué)的一組研究人員現(xiàn)已證明，石墨烯可用于構(gòu)建靈敏、單一材料和自供電的溫度傳感器。他們將石墨烯(一個原子厚的碳原子片)圖案化成 U 形，在傳感端連接一條寬窄的腿。通過仔細調(diào)整石墨烯腿的幾何形狀并利用石墨烯器件邊緣的電子散射效應(yīng)，該團隊實現(xiàn)了 ΔS≈39 μV/K 的最大靈敏度。
結(jié)果可以為高靈敏度熱電偶的設(shè)計鋪平道路，并有可能集成到范德華結(jié)構(gòu)和未來的石墨烯電路中。此外，由于石墨烯的生物惰性及其在各種情況下的穩(wěn)定性，這些熱電偶還可用作惡劣或敏感環(huán)境中的溫度傳感器，例如細胞和其他生命系統(tǒng)。
標(biāo)簽： 微型自供電溫度傳感器