衣服上的標(biāo)簽可以直接和手機連線，告訴你這件衣服的資訊？用手機靠近紙鈔就可以判斷真?zhèn)?？你家的電器甚至是墻上的海報，所有東西都能互相聯(lián)絡(luò)傳遞資訊？這聽來像是科幻小說的情節(jié)，在不遠的未來真的有可能被實現(xiàn)！

“物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）”，是在描述生活中所有的用品都能彼此傳遞訊息的概念，甚至能夠進一步對彼此的變化作出調(diào)整，其中物件并不限于常見的網(wǎng)路3C產(chǎn)品，更包括了服飾、紙張、沙發(fā)這類原本不具有電路、網(wǎng)路功能的物品。最近，瑞典與英國的合作研究團隊發(fā)展了一款電子標(biāo)簽[1]，可以將二極體“列印”到物件上，當(dāng)手機靠近并撥號時，電子標(biāo)簽可以吸收手機發(fā)出的電磁波訊號，轉(zhuǎn)換成電流，驅(qū)動標(biāo)簽上的其他元件運作（像是可以驅(qū)動顯示器顯示畫面）。

智慧型手機的電磁波接收與傳送頻率大致落在300MHz到3GHz的范圍（稱為ultra-high frequency, UHF），以往的電子標(biāo)簽受限于其材質(zhì)與制程，并無法有效地接收此波段的訊號；舉例來說，有機半導(dǎo)體可以印刷到彈性材質(zhì)上作為二極體或是電晶體，但由于電子在其上移動的速率（遷移率, mobility）太慢，拖累了整體材質(zhì)的操作頻率，而無法接收在UHF波段的手機訊號；曾有實驗嘗試在高真空率下進行有機半導(dǎo)體材質(zhì)的鍍膜作業(yè)，此方法可以有效提升電子遷移率，但卻相對大大提高了制程成本而無法量產(chǎn)化。另外，也有人使用奈米顆粒的半導(dǎo)體墨水作為電子標(biāo)簽，此材質(zhì)雖然可以接收高頻電磁波，但其制程上需要使用高溫，很容易破壞掉作為基材的紙或是彈性聚合物，一樣不太可行。

為了解決這個問題，研究團隊使用了蕭特基二極體（Schottky diode）作為電子標(biāo)簽的材質(zhì)，比起一般的二極體，蕭特基二極體具備較低的導(dǎo)通電壓下降值（forward votage drop）并允許快速的切換操作，可以提升系統(tǒng)的效率。

在制作上，研究團隊先將矽晶圓參雜金屬銻（Sb）后，打碎成介于直徑100奈米至1微米的小顆粒，把小顆粒與粘合劑充分混合，然后涂到鋁電極上；下一步，涂好的電極會加上矽化鈮（具高導(dǎo)電度和抗氧化性）作為保護層，提升產(chǎn)品的耐用度；最后，在其上鋪設(shè)石墨電極和一層銀膠便可完成。整個制程不需要真空環(huán)境或是高溫，比起過去的方法更加節(jié)省成本。

制作出來的二極體，搭配鋁箔天線，便可有效吸收UHF的電磁波并且轉(zhuǎn)換成電流。目前，實驗測量到的效能雖然在電磁波頻率大于1.6MHz時會有所下降，但已能使系統(tǒng)產(chǎn)生足夠的電流驅(qū)動電致變色熒幕（electrochromic display）（在1.8MHz頻段的手機旁，可以產(chǎn)生19微安培的電流）。

這項技術(shù)ㄧ開始，其實是為了發(fā)展成紙鈔的防偽標(biāo)簽（世界最大的紙鈔及護照生產(chǎn)公司De La Rue也是本計劃的參與者之一），當(dāng)我們需要判定紙鈔真?zhèn)螘r，只需把智慧型手機靠近，電子標(biāo)簽就會吸收手機的電磁波，并回傳辨識訊息（包含這張鈔票的來源之類的訊息）， 這樣的設(shè)計比起傳統(tǒng)的防偽技術(shù)更加嚴謹，也相對增加了偽造難度。

當(dāng)然，這項技術(shù)一旦發(fā)展成功，其應(yīng)用面絕對不限于紙鈔，像是各類家具、生活用品都可以與手機連結(jié)，甚至它們彼此間也能溝通訊息，作出調(diào)整。要達到量產(chǎn)階段，目前還需要再壓低制程成本，對此研究團隊正朝著尋找矽化鈮替代材料的方向前進；同時，若能將二極體的操作頻率拉高到2.4GHz，就能進一步和手機的wifi與藍芽做結(jié)合，讓產(chǎn)品普及化更容易。

資料來源：Printed Diode Is Fast Enough to Speak With Smartphones [IEEE, July 7, 2014]