Credit: Wu等大面积电子(LAE)是一种新兴的电子器件制造技术，例如印刷或大规模光刻，这种工艺用于制造平板显示器和太阳能电池。使用LAE流程，工程师可以创建大型(几平方米平方)且高度灵活的系统；例如基于纸或塑料。在过去十年左右的时间里，全球许多团队都在致力于LAE系统。这导致了许多创新设备的诞生，例如用于机器人的大而灵活的传感人造皮肤。
普林斯顿大学的研究人员最近实现了一种基于LAE技术的新无线系统，可以在千兆赫频率下工作。发表在《自然电子》杂志上的一篇论文中介绍了这种系统，它基于一组高速、自对准的氧化锌薄膜晶体管。
开展这项研究的研究人员之一纳文·维尔马告诉TechXplore:“这项工作始于想象LAE可以实现的电子系统的新功能，这是一种与我们今天用来制造大多数电子设备(即CMOS芯片)的技术非常不同的技术。
现有基于LAE的设备的一个关键限制是，它们通常比基于传统芯片的电子设备实现更低的速度。这极大地限制了它们在无线应用中的潜力，尽管无线系统具有大尺寸和显著灵活性的显著优势。
“我们和其他人最近的工作推动了LAE的速度，我们最近的一些设备突破了千兆赫的频率障碍，”维尔马解释说。“通过将这一点与一些电路和架构协同设计相结合，我们发现现在有可能构建相关的无线系统，这些系统可以利用LAE提供的前所未有的尺寸和灵活的外形。”
在创建他们的系统时，维尔马和他的同事仔细考虑了它的设计、电路和架构。为了提高速度，他们将基本晶体管的度量提高了一个数量级，然后设计了利用这个度量的电路。最后，他们采用了不需要降低系统速度的组件的架构级相位同步技术。
维尔马说:“这是令人兴奋的部分:这种非常不同的技术提供了真正变革性的新能力，但它需要新的操作和设计思维方式。“我们工作的显著成就是在LAE技术中演示了一种无线系统，即相控阵，它直接且显著地受益于大面积区域。”
研究人员在一系列测试中评估了他们的LAE设备，发现它的工作频率约为1千兆赫。此外，他们的系统被发现具有波束形成能力，这意味着它能够增强与特定位置目标的无线通信。在未来，他们的工作可以为实现大型灵活的LAE系统铺平道路，但也可以快速执行计算并通过无线技术与其他系统通信。
维尔马说:“我们的研究表明，用物理尺寸非常大的设备实现感兴趣的无线功能确实是可能的。“有了基本的千兆赫LAE设备，以及对如何利用这些设备的电路/架构级理解，我们现在的重点将是探索不同的无线系统，以研究前所未有的尺寸和形状因素如何实现新的应用和应用级功能。”
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