比利时微电子研究中心宣布他们设计的有机整流二管可以向高频和超高频无源标签供电。
独立的非盈利性研究中心――比利时微电子研究中心(IMEC)目前已开发出激活无源RFID标签的有机整流二极管,该二极管的工作频率高达50 MHz,比利时微电子研究中心声称其有能力设计工作频率为UHF的有机整流二极管。这为实现RFID的有机镶嵌技术向前推进了一步。
无源RFID标签需要通过整流器将RFID读写器发出的交流电转化为直流电。转化后的直流电向标签的逻辑电路提供电源,满足标签向读写器发送信号的需要。有机整流二极管是由聚合物而非硅制作而成,所以有机整流二极管可用于驱动有机标签。
比利时微电子研究中心说,关键问题在于整流器的开发,因为其所用新型二极管的工作频率高达50 MHz。
IMEC 通过试验发现他们可以设计工作频率高达800 MHz 的整流器。但是他们的主要精力集中在解决如何将其设计的产品与有机13.56 MHz RFID 标签整合在一起的问题。从而研究出一种大批量生产有机整流器的方法。
IMEC的整流器二极管由150nm厚的多晶并五苯薄片组合而成 ,这些薄片叠放在具有铝盖的黄金上。并五苯是由氢氧两种元素组成的有机分子,是所有被发现的电荷载体中活动性最强的有机半导体材料。尽管并五苯电荷载体的活动性与其他有机半导体相比是最好的,但是与硅相比其活动性低1000倍。
为了开发有机整流器,研究员也考虑了仿照薄膜晶体管(TFT)进行新型二极管的垂直设计。与垂直有机二极管相比,薄膜晶体管的设计可以很容易地与RFID标签的部件相整合。
IMEC也采用了TFT方法设计整流器,采用这种设计方法,电荷的移动方向是横向的。 Heremans 说,“这种薄膜晶体管设计方法可以使整流器的工作频率达到13.56MHz,但是这种整流器不好生产,原因是电波的传播路径太长。”
通过试验发现,整流器可以将50MHz的信号转化成足够的直流电驱动RFID标签的工作, IMEC正准备研究如何将整流器与有机标签的部件相整合的问题。Heremans 认为,不到一年,他们就会研制出工作频率为13.56 MHz的综合性有机整流器与有机数字电路整合的试验模型。
IMEC在整流器方面的研究只是泛欧( pan-European) PolyApply 研究项目的一部分, PolyApply 研究项目是考察聚合体电子在环境智能(ambient intelligence)中的应用。IMEC的有机电子集团说,设计的这种智能标签比较便宜可以和所用条码一样使用在日常用品上。 PolyApply 的项目于去年开始启动,目前共有20个集团参与,其中有7家欧洲工业公司和科研机构,目的是开发聚合半导体系统和高速有机装置。
今年4月, OrganicID公司宣布已成功印刷了整流器电路,这种电路可以处理13.56 MHz 的无线电波。另外,欧洲Poly IC 公司也宣布,他们采用聚合半导体polythiophene开发出了工作频率为13.56 MHz 的整流器。.