Hoppa till innehåll
EN In english

Trådlösa applikationer med nanoelektronik

Diarienummer
SRL10-0022
Start- och slutdatum
120101-171231
Beviljat belopp
9 981 704 kr
Förvaltande organisation
Lund University
Forskningsområde
Informations-, kommunikations- och systemteknik

Summary

We will use nanoelectronics in various wireless applications. III-V nanowire MOSFETs will be used to design and fabricate small-scale circuits with the target to reduce power consumption utilizing advantageous material properties. The selected circuits consist of LNAs, mixers, and sample-and-hold circuits. The second approach is to use high-frequency wavelet generators in radar applications, for high bit-rate communication, and as remote sensors. The aim is to increase the resolution and to reduce the power consumption. Cross-fertilization between the different scientific fields and applications areas is anticipated as we will use the same hardware for several applications targeting 200 GHz operation. We expect to a) deepen and expand our scientific understanding by working on different application scenarios, b) provide technology for the applications, and c) mature our materials and device/circuit technologies. A new research direction related to science and technology for pulse-based, mm-wave materials characterization will further be initiated.

Populärvetenskaplig beskrivning

Att kommunicera trådlöst via pulser användes redan 1895 av Marconi när han skickade signaler med en gnistsändare. Fyra år senare gjordes de första trådlösa sändningarna med motsvarande teknik i USA av Prof. J. Green vid University of Notre Dame, som skickade signaler från campus till ett närliggande college. Under åren har teknikerna utvecklats och från att vara ett hjälpmedel för kommunikation till och från fartyg har idag trådlös kommunikation blivit något vi alla är beroende av. Även om nya tekniker och standarder har utvecklats så finns något av fascinationen kring gnistsändaren kvar bland entusiasterna. I detta projekt kommer vi att använda nanoteknik inom en rad områden som kopplar till trådlös kommunikation. Vi kommer att konstruera små pulsgeneratorer ungefär som gnistsändare för att skicka signaler med hastigheter som motsvarar omkring 100 gånger snabbare än dagens dataöverföring i mobiltelefoner. Vi kommer även att försöka att öka hastigheten samt att sända vid högre frekvenser (över 100 GHz). Men vi möter också nya utmaningar när vi pressar tekniken. Signalerna dämpas snabbare och blir mer känsliga för störningar. Om vi ska kunna skicka signalerna snabbt måste vi också kunna ta emot dem snabbt och dessutom måste antennerna kunna hantera den höga hastigheten. Vi kommer i detta projekt även att titta på dessa aspekter för att kunna skapa en helhetsbild av problematiken. Samtidigt kan störningarna också ses som en signal och vi kommer att utnyttja detta för andra tillämpningar inom materialkarakterisering samt avståndsbedömning. Det är även önskvärt att sänka effektförbrukningen inom elektronik och ett sätt att åstadkomma detta är att minska spänningen utan att reducera strömmen. Normalt beror strömmen på spänningen men genom att använda alternativa material kan man få en högre ström även vid låga spänningar. Vi har tidigare tillverkat sk nanotrådstransistorer baserade på III-V material och nu avser vi att utnyttja detta för kretstillämpningar. Syftet är att studera hur dessa transistorer bäst kan användas i olika kretslösningar och göra en realistisk uppskattning av kretsarnas prestanda.