Pesquisadores da Universidade do Estado de Oregon, nos Estados Unidos, construíram um novo componente eletrônico que vinha desafiando a ciência há quase 50 anos.
© Advanced Materials (diodo MIM)
Douglas Keszler e seus colegas construíram um diodo MIM (metal-isolante-metal), que poderá se tornar a base para uma nova abordagem na construção de circuitos eletrônicos.
Os circuitos eletrônicos são feitos com materiais à base de silício, usando transistores que funcionam controlando o fluxo dos elétrons.
Apesar de rápidos e relativamente baratos, esses componentes eletrônicos são limitados pela velocidade com que os elétrons podem mover-se através do silício e de outros materiais que entram em sua composição
Em contrapartida, um diodo MIM pode ser usado para executar algumas das funções dos componentes atuais, mas de uma forma fundamentalmente diferente.
A grande vantagem é que os elétrons não têm que se mover através dos materiais, eles simplesmente tunelam através do isolante, aparecendo quase que instantaneamente do outro lado.
O tunelamento quântico é um efeito quântico que permite que um elétron, ou outra partícula, atravesse diretamente uma barreira. Isso é possível porque os elétrons apresentam comportamento tanto de partícula quanto de onda.
Os cientistas utilizaram um contato metálico amorfo para resolver os problemas que até hoje impediam a realização dos diodos MIM. O material isolante é o tradicional óxido de silício (SiO2).
Até agora os cientistas vinham usando principalmente o alumínio, que produz uma superfície relativamente rugosa em nanoescala. A equipe de Keszler optou por uma liga metálica (ZrCuAlNi) que produz filmes finos extremamente lisos, que permite o controle muito mais preciso do fluxo de elétrons.
Segundo os pesquisadores, os diodos foram fabricados "a temperaturas relativamente baixas", usando técnicas que podem ser ampliadas para uso em uma grande variedade de substratos e em pastilhas de grandes dimensões.
O diodo MIM poderá ser usado com uma grande variedades de metais baratos e largamente disponíveis, como cobre, níquel ou alumínio. Ele é também muito mais simples, mais barato e mais fácil de fabricar.
Há muito tempo é procurado algo que possibilite levar além do silício. E quando esses produtos começarem a emergir, os ganhos na velocidade de operação dos circuitos será enorme.
Fonte: Advanced Materials
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