“你好,我是迪克·特雷西”

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卡通偵探迪克·特雷西自 1946 年以來一直在使用他的腕錶無線電來擺脫困境。那時,當雙向通訊像檔案櫃一樣笨重時,這真是令人驚歎的東西——它讓漫畫迷們多年來一直對著玩具手錶嘟囔著。

如今,特雷西仍然活得很好,並且在與壞人作鬥爭。但是,像手錶一樣大小的手機的想法不再那麼具有未來感。利用新的微加工方法,該方法借用製造計算機晶片的技術在矽晶片上雕刻和構建微觀結構,貝爾實驗室/朗訊科技的彼得·加梅爾和他的同事們已經將手機的三個關鍵裝置縮小到了小人國的大小。

此外,所有元件都可以在單個晶片上構建。加梅爾在 4 月下旬在貝爾實驗室舉行的美國物理學會會議上報告了他們的微型化壯舉,他預測到 2005 年,單晶片手機將成為現實。以下是迄今為止的工作情況


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迷你麥克風。這個微小的矽金字塔實際上是在積體電路頂部構建的高度靈敏的麥克風。底座上的艙口標記間距約為 100 微米。這是第一個透過表面微加工技術製造的麥克風,其中在矽晶片上沉積各種薄膜,然後蝕刻掉一些特徵,從而形成可移動的部件。

尋找頻率。所謂的“諧振電路”由一個稱為電感器的裝置與一個用於儲存電荷的電容器組合而成。兩者共同決定了適合通訊的頻率。對於這種微加工結構,頻率等於全球蜂窩 PCS 網路通訊所需的 1960 MHz。電感器是設定頻率的導線環。在此版本中,它是一個從矽晶片表面彎曲出來的微小螺旋。左側的兩個平板是電容器的微加工版本。
隱形遮蔽。手機和無線電必不可少的一部分是一種稱為射頻(無線電頻率)濾波器的裝置,該裝置可以濾除不需要的無線電頻率,並保護手機上的接收器免受手機發射器的干擾。在目前的手機中,射頻濾波器由陶瓷材料製成,雖然比一分錢大不了多少,但它無疑是最大的單個元件(左上)。與貝爾實驗室的版本(一分錢的右上)相比,它使用氮化鋁製成在矽表面上,簡直是個龐然大物。


圖片:貝爾實驗室/朗訊科技

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