Diody MIM: materiał przyszłości, lepszy niż grafen!

Naukowcy z Instytutu Inżynierii na University of Oregon dokonali znaczącego postępu w wykorzystaniu diod metal-izolator-metal.
Dioda MIM, fot. Oregon State University

Dioda MIM, fot. Oregon State University

Jak wiemy, krzem nie jest doskonałym materiałem i świat poszukuje rozwiązań, które byłyby w stanie go zastąpić. Wielkimi krokami zbliżamy się bowiem do granic jego możliwości, jako materiału dla układów scalonych, a co za tym idzie – jako fundamentu elektroniki użytkowej. Wiele osób w grafenie widzi szansę na przyszłość, ale ta struktura węgla o grubości jednego atomu też ma swoje wady – tranzystorów zbudowanych z grafenu nie da się wyłączyć.

Diody MIM to technologia oparta na założeniu, że ruchliwość elektronów w krzemie jest zwyczajnie niewystarczająca, a do przyszłych zastosowań elektroniki, ich przyspieszenie jest konieczne. Nowe diody składają się z „kanapki” dwóch metali, z dwoma izolatorami pomiędzy nimi. Całość tworzy układ metal-izolator-metal, w którym elektron przechodzi tunelowo przez izolatory i niemal momentalnie pojawia się po drugiej stronie.

Najnowsze odkrycie zespołu z Uniwersytetu w Oregonie pokazało, że dodanie do diod MIM drugiego izolatora pozwala uruchomić zjawisko „step tunneling”, w którym elektron może przejść tunelowo przez tylko jeden izolator, a nie oba.

– To osiągniecie umożliwia nam przyspieszenie pracy urządzeń poprzez stworzenie dodatkowe niesymetryczności w barierze potencjału – tłumaczy John F. Conley Jr. z Uniwersytetu w Oregonie. – To daje nam nowe możliwości w modelowaniu zjawiska tunelowania mechaniki kwantowej i przybliża nas do realnych zastosowań, które powinny być możliwe dzięki tej technologii – dodaje.

Zespół z Oregonu przoduje w badaniach nad diodami MIM. Niespełna trzy lata temu zaprezentował pierwszą na świecie, wysokowydajną diodę metal-izolator-metal. Nowa technologia może mieć zastosowanie nie tylko w takich urządzeniach, jak telewizory, smartfony czy ekrany LCD, ale również w komputerach, które nie musiałyby polegać na tranzystorach, czy w pozyskiwaniu energii z promieniowania podczerwonego.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.