據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)9月4日?qǐng)?bào)道,美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)（OSU）的研究人員在提高金屬-絕緣體-金屬(MIM)二極管的功能方面取得了顯著進(jìn)步,他們研制出了一種性能更加優(yōu)異的金屬-絕緣體-絕緣體-金屬(MIIM)二極管。未來，人們有望使用這些MIIM二極管制備出高性能的微型電子產(chǎn)品。研究發(fā)表在最新一期的《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)》雜志上。
傳統(tǒng)的硅電子設(shè)備雖然成本低廉，但其運(yùn)行速度目前正接近極限。而新的MIIM二極管則解決了硅基設(shè)備面臨的大問題—電子通過硅的速度太慢，由MIIM二極管制成的電子設(shè)備的運(yùn)行速度將顯著改進(jìn)。
新的“MIIM”二極管是一塊由兩塊金屬中間夾著兩塊絕緣體組成的“三明治”，這一結(jié)構(gòu)使電子不會(huì)通過材料而是隧穿過絕緣體并且?guī)缀跬瑫r(shí)出現(xiàn)在另一邊。對(duì)于電子設(shè)備來說，這是一個(gè)完全迥異的制備方法。
最新研究證明，添加第二塊絕緣體使電子的“步隧穿”成為可能，在“步隧穿”這種情況下，一個(gè)電子僅僅隧穿過一個(gè)絕緣體而非兩個(gè)絕緣體，這一點(diǎn)使二極管的非對(duì)稱性、非線性得到精確的控制，而且，也能在更低的電壓下整流。
俄勒岡大學(xué)電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的約翰·康寧教授表示：“這一方法使我們可以通過在隧道壁內(nèi)額外制造出一種非對(duì)稱性來提高設(shè)備的性能。它賦予我們另外一種方法來處理量子力學(xué)隧穿并讓我們朝著真實(shí)的應(yīng)用更近了一步。”
該研究團(tuán)隊(duì)曾在三年前首次成功制造出高性能的MIM二極管。他們表示，新的MIIM二極管有望被用來制造更復(fù)雜的微電子設(shè)備，包括性能更優(yōu)異的液晶顯示屏、手機(jī)、電視機(jī)以及超高速的計(jì)算機(jī)等。而且，MIIM二極管也可以使用廉價(jià)且環(huán)保的材料以較低的成本大規(guī)模地生產(chǎn)。
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