MIM二極體

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更新時間: 2013-12-04

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MIM二極體是美國俄勒岡州立大學(Oregon State University)的研究人員首次研製出的高性能「金屬-絕緣體-金屬」 (MIM:metal-insulator-metal)二極體。這項研究是在綠色材料化學中心進行的,支持者有美國國家科學基金會、陸軍研究實驗室和俄勒岡州納米科學和微技術研究所。在這項新的研究中,俄勒岡州立大學的科學家和工程師描述,使用 「非晶態金屬接點」這種工藝,就解決了先前困擾MIM二極體的問題。俄勒岡州立大學二極體的製備溫度相對較低,所採用的技術可用於製造一些其他設備,可使用各種各樣的基質,而且可以大範圍使用。

MIM二極體 -簡介

MIM二極體即高性能「金屬-絕緣體-金屬」 (MIM:metal-insulator-metal)二極體。金屬-絕緣體-金屬二極體,是材料科學的重大突破,可帶來成本更低速度更高的電子產品。  
美國俄勒岡州立大學(Oregon State University)的研究人員已經解決了基礎材料科學方面的一個難題,這個難題自20世紀60年代起就一直困擾著科學家們,解決了這一難題,就奠定了一個基礎,可以用新的工藝開發電子產品。

MIM二極體MIM二極體

「研究人員一直努力做這一研究,已經幾十年了,直到現在還沒有成功,」道格拉斯·科斯勒(Douglas Keszler)說,他是俄勒岡州立大學傑出的化學教授,也是美國領先的材料科學研究人員。他說:「二極體以前是用其他方法製作,總是產量不大,性能不佳。」

「這是一個根本的轉變,改變了生產電子產品的方法,新的方法速度高、規模大,而且成本非常低,低於常規方法,」科斯勒說。「這是一個基本的方法,可以突破目前的速度限制,使電子在材料中的傳輸比以往更快。」

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MIM二極體圖中是不對稱的金屬-絕緣體-金屬二極體,是材料科學的重大突破,可帶來成本更低速度更高的電子產品。

大學官員說,已經為這項新技術申請了專利。一些新興公司、新興產業和高新技術工作最終將會出現,原因就是這個進展。他們說。

這項研究是在綠色材料化學中心進行的,支持者有美國國家科學基金會、陸軍研究實驗室和俄勒岡州納米科學和微技術研究所。

MIM二極體 -區別

傳統電子產品用硅基材料製成,運行時配有晶體管,有助於控制電子的流動。雖然速度快而且比較便宜,但這種方法仍然有局限性,這個局限性就是電子在這些材料中傳輸的速度。因為出現了更快的計算機和更複雜的產品,如液晶顯示器,現有的技術正在逼近其性能極限,專家們說。

MIM二極體MIM二極體

相反,金屬-絕緣體-金屬,或MIM二極體,可以用來發揮一些相同的功能,但其方式卻根本不同。在這個系統中,這個設備就像三明治,絕緣體在中間,兩層金屬夾在上方和下方。運行時,電子不需要那麼多地穿過材料,因為它可以「穿過」絕緣體,幾乎即時就出現在另一邊。

「當時他們第一次開始研發更複雜的材料用於顯示器產業,就知道這種類型的MIM二極體就是他們所需要的,但他們無法使它運行,」科斯勒說。「我們現在可以使它運行了,它可使用各種金屬,都價格低廉,容易獲得,比如銅、鎳或者鋁。這種方法也是更簡單、成本更低,也更容易製造。」

做出這些發現的研究人員來自俄勒岡州立大學化學系、電機工程和計算機科學學院以及機械、工業和製造工程學院。

MIM二極體 -應用

在這項新的研究中,俄勒岡州立大學的科學家和工程師描述,使用 「非晶態金屬接點」這種工藝,就解決了先前困擾MIM二極體的問題。俄勒岡州立大學二極體的製備溫度相對較低,所採用的技術可用於製造一些其他設備,可使用各種各樣的基質,而且可以大範圍使用。

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近幾年,俄勒岡州立大學的研究人員已經成為領先者,在很多重要的材料科學進展上都是這樣,也包括透明電子元件領域。大學的科學家們將做一些開創性工作,研究的新技術是在電子顯示器方面,但很多的應用都是有可能的,他們說。

高速計算機和電子設備,不依賴晶體管也是可能的。即將出現的還有「能量收穫」技術,比如,在夜間獲取再次輻射的太陽能,這種方法可以從地面上產生能量,儘管地面在夜晚會變涼。
「長期以來,每個人都想要某種東西,以使我們超越硅,」科斯勒說。「這可能是一種方法,只需簡單地列印電子產品,但卻是在巨大的尺寸規模上進行,比我們現在能做到的要更便宜。當這種產品開始出現的時候,運行速度的提高將是巨大的。」

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