桑迪亚国家实验室（ＳＮＬ：Sandia National Laboratories）的研究人员开发了一种声学放大器，其尺寸为0.5平方毫米（0.0008平方英寸），比早期版本的效果高出10倍以上。
声电芯片包括射频放大器、循环器和滤波器；扫描电镜图像显示了放大器的细节。图片来源：Bret Latter / Matt Eichenfield。
现代手机配备了无线电设备，可以发送和接收电话、短信和高速数据。设备中的无线电越多，它可以做的就越多。虽然包括放大器在内的大多数无线电部件都是电子的，但它们有可能被制成更小更好的声学设备。这意味着他们将使用声波而不是电子来处理无线电信号。“声波设备本质上是紧凑的，因为这些频率的声音波长非常小——比人类头发的直径还小，”桑迪亚国家实验室的研究员Lisa Hackett博士说。“但直到现在，对于这些组件中的许多部件来说，使用声波是不可能的。”
研究人员用83层原子厚的半导体材料制造了276兆赫的放大器，比人的头发细1000倍。将超薄半导体层融合到不同的声学设备上需要一个复杂的过程，即在其他晶体上生长晶体，将它们与其他晶体结合，然后化学去除99.99%的材料，以产生完美光滑的接触面。该团队研制的放大器的功效是以前版本的10倍多。它可以在0.2毫米（0.008英寸）内将信号强度提高100倍，而仅需36伏的电压和20毫瓦的功率。科学家们还创造了第一个声学循环器，这是另一个分离传输和接收信号的关键无线电组件。“总的来说，这些小部件代表了一条基本上未知的道路，使所有通过无线电波发送和接收信息的技术变得更小、更复杂，”同样来自桑迪亚国家实验室的Matt Eichenfield博士说。“我们是第一个证明在声学领域实现通常在电子领域完成的功能是可行的。”放大器、循环器和滤波器通常是分开生产的，因为它们是不同的技术，但该团队在同一个声电芯片上生产它们。该团队的工作发表在《自然通讯》（the journal Nature Communications）杂志上。（可点击阅读原文查看）L. Hackett et al. 2021. Towards single-chipradio frequency signal processing via acoustoelectric electron-phonon interactions.Nat Commun 12, 2769; doi: 10.1038/s41467-021-22935-1免责声明：部分资料来源网络，转载目的在于传递信息及分享，并不意味赞同其观点或其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时删除。 
