中國電力電子產業網訊：采用「金屬-絕緣層-金屬」(MIM)結構的二極體元件一直是發展前景被看好但又遙不可及的技術之一，它可作業于較矽元件更高的Thz級頻率，而且功耗更低，產生的熱量也較少。
MIM二極體使用量子穿隧技術，它可讓電子從一個金屬電極跳轉到另一金屬電極，而不致于干擾到中間的絕緣層，因而能夠降低功耗與熱。然而，目前在這方面的研究發展進度一直很緩慢。
現在，美國奧勒岡州立大學(OSU)的研究人員們聲稱，透過在MIM結構上增加第二絕緣層形成MIIM結構，可望增強這項技術，使其得以用于解決MIM元件的問題，并進一步推動這項技術邁向主流。
「業界一般在上下電極采用兩種不同金屬的作法，但這可能由于不同金屬之間的功能差異而造成限制，」OSU教授JohnConley表示，因此，「透過采用兩種不同的絕緣層──一層具有較大能隙，另一層能隙較小──我們可以取得更多的不對稱性，甚至能覆蓋掉不同金屬的不對稱性?！?/P>
從MIIM元件的穿透式電子顯微鏡(TEM)影像可看出其中排列的非晶鋯、氧化鉿、氧化鋁以及鋁(由左至右)共4層結構。
Conley的研究采用了兩個絕緣層──氧化鉿、氧化鋁，實現了他所謂的「步進穿隧」(steptunnelling)技術，能夠更精確地控制二極體的不對稱性，從而能在低電壓時調整元件性能。
Conley認為這種新的MIIM元件可用于改善目前普遍使用的各種電子設備，從液晶顯示器(LCD)到手機與電視，以及新一代的設備，如可將輻射熱轉換為電力的紅外線太陽能電池。
「最重要的就是紅外線天線，它可在特殊的紅外線太陽能電池中采集到紅外線能源?！?/P>
接下來，研究人員們希望能夠最佳化這一技術制程，以因應采用更多金屬絕緣層的應用，如電晶體。
「MIIM結構本身只是一顆二極體，但我們打算以其它結構來打造這些元件，以提高其性能，例如1960年代CarverMead打造的MIMIM熱電子電晶體，」Conley說。
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