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MIM二极管编辑本段回目录

金属-绝缘体-金属二极管,是材料科学的重大突破,可带来成本更低速度更高的电子产品。

俄勒冈州立大学(Oregon State University)的研究人员已经解决了基础材料科学方面的一个难题,这个难题自20世纪60年代起就一直困扰着科学家们,解决了这一难题,就奠定了一个基础,可以用新的工艺开发电子产品。


图中是不对称的金属-绝缘体-金属二极管,是材料科学的重大突破,可带来成本更低速度更高的电子产品。
来源:PhysOrg

这个发现刚刚被在线报道,就在专业刊物《先进材料》网站上,报道概述了首次研制出的高性能“金属-绝缘体-金属” (MIM:metal-insulator-metal)二极管。

“研究人员一直努力做这一研究,已经几十年了,直到现在还没有成功,”道格拉斯·科斯勒(Douglas Keszler)说,他是俄勒冈州立大学杰出的化学教授,也是美国领先的材料科学研究人员。他说:“二极管以前是用其他方法制作,总是产量不大,性能不佳。”

“这是一个根本的转变,改变了生产电子产品的方法,新的方法速度高、规模大,而且成本非常低,低于常规方法,”科斯勒说。“这是一个基本的方法,可以突破目前的速度限制,使电子在材料中的传输比以往更快。”

大学官员说,已经为这项新技术申请了专利。一些新兴公司、新兴产业和高新技术工作最终将会出现,原因就是这个进展。他们说。

这项研究是在绿色材料化学中心进行的,支持者有美国国家科学基金会、陆军研究实验室和俄勒冈州纳米科学和微技术研究所。

传统电子产品用硅基材料制成,运行时配有晶体管,有助于控制电子的流动。虽然速度快而且比较便宜,但这种方法仍然有局限性,这个局限性就是电子在这些材料中传输的速度。因为出现了更快的计算机和更复杂的产品,如液晶显示器,现有的技术正在逼近其性能极限,专家们说。

相反,金属-绝缘体-金属,或MIM二极管,可以用来发挥一些相同的功能,但其方式却根本不同。在这个系统中,这个设备就像三明治,绝缘体在中间,两层金属夹在上方和下方。运行时,电子不需要那么多地穿过材料,因为它可以“穿过”绝缘体,几乎即时就出现在另一边。

“当时他们第一次开始研发更复杂的材料用于显示器产业,就知道这种类型的MIM二极管就是他们所需要的,但他们无法使它运行,”科斯勒说。“我们现在可以使它运行了,它可使用各种金属,都价格低廉,容易获得,比如铜、镍或者铝。这种方法也是更简单、成本更低,也更容易制造。”

做出这些发现的研究人员来自俄勒冈州立大学化学系、电机工程和计算机科学学院以及机械、工业和制造工程学院。

在这项新的研究中,俄勒冈州立大学的科学家和工程师描述,使用 “非晶态金属接点”这种工艺,就解决了先前困扰MIM二极管的问题。俄勒冈州立大学二极管的制备温度相对较低,所采用的技术可用于制造一些其他设备,可使用各种各样的基质,而且可以大范围使用。

近几年,俄勒冈州立大学的研究人员已经成为领先者,在很多重要的材料科学进展上都是这样,也包括透明电子元件领域。大学的科学家们将做一些开创性工作,研究的新技术是在电子显示器方面,但很多的应用都是有可能的,他们说。

高速计算机和电子设备,不依赖晶体管也是可能的。即将出现的还有“能量收获”技术,比如,在夜间获取再次辐射的太阳能,这种方法可以从地面上产生能量,尽管地面在夜晚会变凉。

“长期以来,每个人都想要某种东西,以使我们超越硅,”科斯勒说。“这可能是一种方法,只需简单地打印电子产品,但却是在巨大的尺寸规模上进行,比我们现在能做到的要更便宜。当这种产品开始出现的时候,运行速度的提高将是巨大的。”

参考文献编辑本段回目录

http://mittrchinese.com/single.php?p=4010

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标签: MIM二极管 金属-绝缘体-金属二极管 金属-绝缘体-金属

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