Forskere på College of Engineering i Oregons State University har opnået betydelige resultater i funktionen inden for metal-insulator-metal dioder (MIM), hvilket er en teknologi, der får elektronbevægelsen gennem silicium til at virke nærmest langsom. MIM-komponenternes ekstremt høje hastighed åbner døren for en række elektroniske applikationer, som ikke ville være mulige med siliciummaterialets begrænsede hastighed.
De nye dioder består af en “sandwich” af to metaller med to mellemliggende isolerende lag. Arkitekturen betyder at elektronerne ikke bevæger igennem materialet, men i stedet “tunnelborer” sig gennem isolatorerne og optræder nærmest øjeblikkeligt på den anden side af isoleringen. Det er en fundamentalt anderledes tilgang til elektronbevægelsen end, hvad siliciumteknologien kan byde på.
Tilføjelsen af en isolator nummer to muliggør en slags “step tunneling”, hvor elektronen kan gå igennem ét isolerende lag frem for den begge to (MIIM). Det giver mulighed for at opnå diodens typiske assymetri, non-linearitet og dermed ensretning ved lavere spændinger.
OSU’s forskere er siden udviklingen af den første fungerende MIM-diode for tre års tid siden blivet internationalt førende inden for teknologien. Siliciumbaseret elektronik er fortsat hurtig og billig, men er dog ved at nå toppen af de mulige hastigheder. Mere avancerede elektronikprodukter vil være oplagte med MIIM-teknologien som bedre displays, mobiltelefoner, TV’er og ultrahurtige computere, som ikke behøver atvære afhængige af transistorer, samt energy harveting- og solcelleprodukter.
MIIM-dioder kan fremstilles i stor skala fra billige og miljøvenlige materialer, og OSU forventer, at en række nye komponentvirksomheder vil kunne opstå på basis af licenser fra universitetet. Forskningen er støttet af National Science Foundation, U.S. Army Research Laboratory og Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute.
