在表面上形成透明器件的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请涉及于2012年12月6日提交的美国专利申请No. 13/707, 373并要求其优 先权，在此通过引用将其全部并入本文。
技术领域
[0003] 本技术大体涉及在表面上或表面中集成和形成光学透明有源和无源器件。
【背景技术】
[0004] 近来，基于射频（RF)的系统的发展和数量的增加逐步扩展了制造业对于设计更 适合这种系统使用的天线的努力。例如，天线可存在于交通工具或飞机上。需要若干需求 来满足天线设计要求，包括带宽和尺寸。此外，天线需要足够的空间来确保最佳的运转和性 能。交通工具或飞机的天线的设计是困难的，因为这种交通工具的布局和空气动力学要求 使得天线的空间受到了限制。相应地，使用交通工具或飞机上的已有空间来设计天线从而 避免空间约束，这是合乎实际的和经济的。
[0005] 已经研宄了若干个天线的实例，包括无源透明天线设计。其中的一些实例包括 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 日在巴塞罗那的 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"；专利号为 7, 847, 753B2、7, 233, 296 和 7, 427, 961 的美国专利。
[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 在阿卡普尔科的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"，它们对光学透明晶体管进行了描述。这些参考资料没有对使用透 明衬底的天线进行描述。
[0007]还有提议使用石墨稀制作天线。M.Dragoman、A.A.Muller、D.Dtragoman、 F.Coccetti、R.Plana在J.ofAppliedPhysics,Vol. 107,No. 10，104313, 2010的 "TerahertzAntennaBasedOnGraphene"中描述了一个实例。
[0008] 这些实例都没有描述光学透明RF机能表面。因此，存在对于包含在表面上或表面 中使用的具有光学透明无源电磁结构的光学透明有源电路（如，天线）的方法、系统和器件 的需求。
【发明内容】
[0009] 在一个方面，一种器件包括：一个透明或大体透明的衬底；银纳米线薄膜。该银纳 米线薄膜可置于至少部分衬底之上，可将电介质材料施加到至少部分银纳米线薄膜之上。
[0010] 在另一个方面，描述了一种形成无源电子器件的方法，该方法包括：提供一个透明 或大体透明的衬底，该衬底包括银纳米线薄膜，对银纳米线薄膜进行蚀刻；用电介质材料对 部分银纳米线薄膜进行涂覆。
[0011] 在另一个方面，披露了一种器件，其包括：大体透明的衬底；栅电极；石墨烯薄膜； 多个触点，其由银纳米线形成，位于部分石墨烯薄膜之上。该器件可包括天线、频率选择性 表面（FFS)、电阻器、电容器、或电感器。栅电极可由金、铜、铟锡氧化物（IT0)、或铟锌氧化 物（IZ0)构成。
[0012] 在另一个方面，披露了一种方法，其包括：提供一个透明或大体透明的衬底；在部 分衬底上形成石墨烯薄膜；形成电子器件；使用银纳米线在石墨烯薄膜上形成多个触点；
【附图说明】
[0013] 通过参照下面的附图可以更好地理解本发明。附图中的组件不必按比例绘制，重 点在于阐释本发明的原理。在附图中的不同视图中，相同的参考编号代表类似的部件。
[0014] 图1示出了 一个实施例中的无源RF结构和集成组件。
[0015] 图2(a)至图2(c)示出了多个实施例中的共面波导（CPW)馈电缝隙天线。
[0016] 图2(d)为展示图2(a)至图2(c)的天线的最大增益性能的列表。
[0017] 图3(a)至图3(c)示出了多个实施例中的光学透明组件的剖视图。
[0018] 图4示出了一个实施例中的使用热剥离胶带将石墨烯转移到衬底上的系统和/或 方法。
[0019] 图5(a)和图5(b)示出了一个实施例中的光学透明场效应晶体管（FET)的剖视 图。
[0020] 图6示出了一个实施例中的集成了光学透明无源RF结构的光学透明石墨烯有源 RF器件的剖视图。
【具体实施方式】
[0021] 描述了装置、系统和/或方法，其用于提供光学透明可重构的集成电子组件，例如 集成到光学透明寄主平台或者透明或大体透明的透明衬底或表面（如玻璃或树脂玻璃）中 的天线和RF电路。所披露的结构可配置有或使用基于RF的系统。在一个实施例，可将银纳 米线（AgNW)薄膜配置为天线的透明导体和/或作为无源电路组件（如电容、电感、电阻） 的互连部件。AgNW也可用于作为多个器件的传输线和/或连接涂层。也可将石墨烯薄膜 配置为用于制造有源RF器件（如放大器或转换器）的有源沟道材料。
[0022] 所披露的实施例提供了可集成到玻璃或光学透明寄主平台中的完整的或大体完 整的光学透明RF前端，它为天线和RF系统提供了设计的灵活性。没有任何限制性的意图， RF前端可包括用于接收和/或传送的组件、天线接口、低噪声放大器或与数字基带系统的 接口，如模数转换器。
[0023] 在一个实施例中，天线和RF电路的表面提供了可重构的天线和RF有源电路，用于 直接集成到位于交通工具、飞机、建筑、和其它结构或电子器件附近的玻璃中或上面。所披 露的方法可将天线设计空间扩展到汽车和飞机上或周围的任意玻璃上。多个光学透明RF 结构、组件和天线可被形成为窗玻璃和其它玻璃结构。
[0024] 所披露的结构可带来较低成本的整体形成物，其中将光学透明无源和有源结构形 成在集成电路或芯片上。在一个实施例中，整体形成物的使用可在玻璃上形成完整的接收 器。此外，交通工具或飞机的已解调信号输出接口（例如，互连部件和/或布线）可配置为 低频率。在远离RF