Retele de antene cu fascicul reconfigurabil pe baza de grafena/grafit nanostructurat pentru comunicatii avansate in domeniul microundelor (STEERING-GRAPH)
Perioada de implementare: 02.06.2022- 31.12.2024
Bugetul proiectuluit: 1.200.000 RON
Domeniul proiectului: (Micro- si nano-) electronica, optoelectroniac si componente fotonice. Filme subtiri.
Obiective
Obiectivele concrete ale proiectului STEERING-GRAPH sunt urmatoarele:
- Obiectiv 1: proiectarea, fabricarea si caracterizarea experimentala a unor antene si retele de antene pe baza de NCG (pana la 4 elemente cel mult) pentru doua benzi de interes: banda X (8-12 GHz) pentru comunicatii radar / prin satelit si banda ISM (Industrial, Scientific, and Medical) la 24 GHz (24-24,25 GHz). Aceste antene vor avea caracteristici de reconfigurabilitate a frecventei si a castigului prin aplicarea unei tensiuni de polarizare in curent continuu (cc) pe stratul de dimensiuni nanometrice pe baza de carbon. Fabricarea va fi realizata de preferat pe plachete de 4 inch de siliciu de inalta rezistivitate pentru compatibilitate CMOS.
- Obiectiv 2: proiectarea, fabricarea si caracterizarea experimentala a unor memristoare cu doua sau trei terminale, pe baza de oxizi de hafniu dielectric / feroelectric si grafena / grafit. Se vor lua in considerare alti oxizi (precum AlxOy/TiO2, SiO2/TiO2, ZnO/TiO2, and HfOx/TiO2) ca si candidati potentiali pentru a creste raportul ROFF/RON al memristoarelor tip ReRAM, astfel imbunatatind caracteristicile de nevolatilitate si comutare. In legatura cu memtranzistoarele, vom tinti configurarea multistrat optimala care permite obtinerea fazei ortorombice a HfO2 folosind efectele combinate ale tensionarii si doparii induse de un anume dopant (printre altii, Zr, Al, Si si Y). In acest caz, valoarea maxima a raportului ID,OFF/ID,ON (curent de drena in starea OFF si in starea ON, respectiv) va fi tinta principala. Vom urmari sa obtinem valori reduse ale tensiunii de formare si comutare (memristoare ReRAM, tensiuni de SET / RESET), precum tensiuni de drena (memtranzistoare) foarte mici (cel mult 2 V).
- Obiectiv 3: integrarea hibrida si apoi monolitica a retelelor de antene si a memristoarelor / memtranzistoarelor pentru "aplicatii de reconfigurare a fasciculului nevolatile si cu putere redusa". Integrarea hibrida va fi primul pas pentru validarea conceptului final de retea monolitica de antene cu fascicul reconfigurabil, in sensul ca retelele optimizate de antene si comutatoarele optimizate de tip memristor vor fi conectate impreuna dupa ce au fost caracterizate fiecare in parte. Tintele sunt: reconfigurarea fascilului cu ±75º, consum de putere intre 10 si 100 mW si viteza de comutare mai mica decat 1 μs.