通過石墨烯制造出可自供電的微型溫度傳感器

（文章來源：網(wǎng)絡(luò)整理）
來自牛津大學(xué)、代爾夫特大學(xué)和IBM蘇黎世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)為高度敏感的熱電偶的設(shè)計鋪平了道路，該熱電偶可以集成在納米器件甚至活細胞中。

可擴展，可靠性高且可安裝在納米設(shè)備中的溫度傳感器芯片對于CPU未來的熱管理至關(guān)重要。通過沿著臨界點分布溫度監(jiān)控器來確定CPU某些部分的局部熱量，可以反饋到控制系統(tǒng)。作為響應(yīng)，熱管理可以允許通過點冷卻或負載分配（例如在不同的計算核心之間）進行熱負載的重新分配，從而避免出現(xiàn)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)具有較小的占地面積，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。

熱電偶是自供電且相對容易制造的，因此是低成本測溫的理想選擇。由于它們的信號源自固有的材料特性，因此它們的靈敏度往往會有很小的差異。為了使用常規(guī)熱電偶實現(xiàn)集成測溫，通常需要兩次單獨的制造工藝，就可以很容易地集成到當前晶圓中，集成的熱電偶已經(jīng)引起了人們的興趣，之前提到過的制造單金屬熱電偶目前還在推進中。

牛津大學(xué)，代爾夫特大學(xué)和IBM蘇黎世大學(xué)的研究人員團隊現(xiàn)已證明，石墨烯可用于構(gòu)建敏感的，單一材料的自供電溫度傳感器。他們將石墨烯（一原子厚的碳原子片）圖案化成U形，在傳感端連接著一條寬窄的管腳。通過仔細調(diào)整石墨烯支腳的幾何形狀并利用電子在石墨烯器件邊緣的散射效應(yīng)，研究小組獲得了ΔS≈39μV/ K的最大靈敏度。

研究結(jié)構(gòu)可能為高靈敏度熱電偶的設(shè)計鋪平道路，并有可能集成在范德華結(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和在各種情況下的穩(wěn)定性，使得這些熱電偶還可以在惡劣或敏感的環(huán)境（例如細胞和其他生物系統(tǒng)）中用作溫度傳感器。
（責任編輯：fqj）