[实用新型]一种石墨烯碳纳米管微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线领域，具体涉及一种石墨烯微带天线。

背景技术

微波或毫米波与光学复合探测或通讯通设备，这样的系统结构复杂，体积大。随着天线设计、仿真技术及薄膜沉积或生长方法的进展，利用毫米波微带天线的设计原理，采用可透光学波段的半导体薄膜替代以往的微带天线中的金属贴片(薄膜)及接地片，可以制备透紫外、可见光与光学辐射的微波或毫米波天线。

石墨烯(Graphene)是一种由sp2杂化碳原子构成的单层、二维蜂窝结构的纳米新材料，是目前已知最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，硬度比钢铁大10倍且极轻，并且具有优异的导电性能(200000cm2/(v.s))，导热性能(3000～5000w/(m.k))和力学性能(1060GPa)。石墨烯的结构非常稳定，各碳原子之间的连接非常柔韧。因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明天线、触控屏幕、光板，甚至是太阳能电池。

中国发明专利CN 104134870.A等，公开了一系列的微带天线。迄今为止，制造光频天线的唯一途径是利用传统的光刻技术制备金属纳米导线或石墨烯导线。紫外线光刻技术分辨率极限在250nm左右，而需要制备更小尺寸的天线必须使用电子束光刻，分辨率可达50nm左右。宽度小于50nm的连接线，技术上实现很困难。然而碳纳米管长度在几个微米量级，而宽度几个纳米到几十个纳米量级。

发明内容

本实用新型基于石墨烯微带天线的优势，改进连接线结构，提出一种新型石墨烯碳纳米管微带天线。

一种石墨烯碳纳米管微带天线，其特征在于：微带天线阵列由石墨烯材料组成，阵列之间的连接线由碳纳米管材料组成。

上述方案中所述微带天线阵列和连接线集成到绝缘介质基片上。

本实用新型有益效果：

碳纳米管替代石墨烯光刻线作为连接线，避免了光刻极限造成的影响，并且改善了石墨烯作为连接线易断裂，成品率低的缺点。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

具体实施方式

根据所需的微波或毫米波的频率和天线的阵列元数，设计出微带天线的贴片尺寸、数量与排列关系，如图1所示。根据所设计的天线的图形制备相应的光刻模板，采用通常的微电子光刻和剥离技术，通过多次光刻，石墨烯膜层制备和干法刻蚀工艺，最终制备出所需透光的石墨烯微带天线阵列3。该天线由绝缘介质基片1、微带天线阵列3和碳纳米管连接线2组成。碳纳米管连接线2取代光刻石墨烯连接线。