МДМ-диоды

19.09.2013

Благодаря исследованиям в Инженерном колледже при университете штата Орегон, диоды МДМ-типа (метал-диэлектрик-метал) на шаг приблизились к применению в реальных устройствах. Три года назад университет объявил о создании первого успешного быстродействующего МДМ-диода и продолжает быть мировым лидером в этой технологии.

Диоды МДМ-типа (MIM - metal-insulator-metal) представляют собой "сэндвич" из двух металлов с двумя диэлектриками между ними. Это позволяет электронам туннелировать через диэлектрики и появляться почти мгновенно с другой стороны. Теперь исследователи обнаружили, что добавление второго диэлектрика позволяет произвести "шаговое туннелирование" - ситуацию в которой электрон может туннелировать только через один диэлектрик, а не через два. Это, в свою очередь, позволяет точно контролировать асимметрию, нелинейность диода и выпрямление при малых напряжениях.

"Такой подход позволяет нам улучшить работу устройства благодаря созданию дополнительной асимметрии туннельного барьера, - сказал профессор университета Джон Конли (John Conley). - Это дает нам еще один способ организации квантовомеханического туннелирования и приближает нас к реальным устройствам, которые станут возможными с этой технологией".

МДМ-приборы состоят из четырех слоев (слева направо): аморфный цирконий, оксид гафния, оксид алюминия и алюминий. Изображение получено с помощью просвечивающего электронного микроскопа.

"Благодаря МДМ-диодам становятся возможными более сложные микроэлектронные устройства, - говорят ученные, - не только улучшенные жидкокристаллические дисплеи, мобильные телефоны и телевизоры, но и такие устройства, как чрезвычайно быстродействующие компьютеры, не зависящие от транзисторов, или "аккумуляторы энергии" инфракрасного излучения - как способ производить энергию от остывающей в течение ночи Земли".

"МДМ-диоды - это более быстрые устройства, чем кремниевые микросхемы, и их можно производить в огромных масштабах с низкой стоимостью из недорогих и безопасных для окружающей среды материалов", - заявляют в университете.

<< Назад: 2-киловатный блок питания Great Wall GW-EPS2000DA 19.09.2013

>> Вперед: Смартфоны как модульные конструкторы 18.09.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Поздний ужин вредит памяти 08.12.2014 Даже тот, у кого никогда не было проблем с лишним весом, знает, что "нельзя есть после шести". Поздний ужин, особенно, если он приобрел характер привычки, чреват метаболическими расстройствами, которые могут привести к появлению избыточного веса и диабета второго типа. Год назад специалисты из Университета Вандербильта (США) высказали предположение, что тут все дело в нарушении биологических часов: сбитый суточный ритм заставляет клетки начинают поглощать питательные вещества в любое время, что приводит к накоплению жира, появлению невосприимчивости к инсулину и т. д., вплоть до вышеупомянутого диабета. Однако еда не ко времени вредит не только собственно метаболическим процессам, но и высшей нервной деятельности. Кристофер Колвелл (Christopher Colwell) вместе с коллегами из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе решил проверить, как будет меняться поведение мышей, если кормить их не тогда, когда положено. Мыши активны по ночам, днем же они обычно спят, так что исследователи постарались выправить суточное расписание лабораторных мышей в соответствии с их природным графиком. Некоторых животных кормили тогда, когда они бодрствовали, других же кормили только днем, то есть в явно неурочное время. Мыши быстро понимали, когда ждать еду, и сами просыпались, чтобы поесть. Необходимо подчеркнуть, что, несмотря на изменившийся суточный распорядок, время на сон у них не уменьшалось. То есть, хотя некоторые мыши ели не по правилам, потом они спали то же время, что и их "коллеги", жившие по правильному расписанию. Это значит, что если бы удалось найти какие-то аномалии в поведении, то причиной тому был бы вовсе не недостаток сна сам по себе. Перед тем, как сбить мышам распорядок дня, их помещали в клетку с какими-то двумя предметами, чтобы животные их обследовали и запомнили. После "перепрограммирования" животные снова оказывались в клетке с двумя предметами, один из которых должен был быть им знаком (они видели его до начала эксперимента), а другой - нет. Обычные мыши, которых кормили в правильное время, мало уделили внимания знакомому предмету, но усиленно изучали другой, незнакомый. Напротив, те, кого кормили в неурочное время, как будто забывали, что один из объектов они уже видели, и с одинаковым рвением изучали оба. В другом варианте опыта животных пугали, после чего снова помещали в то окружение, где им пришлось испытать страх. Результаты были похожие: мыши с измененным суточным графиком во второй раз испытывали меньший страх, забывая о том, что им пришлось тут перенести. Кроме того, оказалось, что еда в неурочное время ухудшает способность к обучению - те, кого кормили неправильно, тратили больше времени на то, чтобы запомнить что-либо, по сравнению с мышами, жившими по нормальному графику. Результаты экспериментов исследователи доложили на последней ежегодной конференции Нейробиологического общества в Вашингтоне. Известно, что похожее ухудшение памяти происходит при синдроме смены часового пояса, или джетлаге, причем в этом случае ухудшение наблюдали как у мышей, так и у человека. Очевидно, и при джетлаге, и при позднем ужине имеет место сбой биологических часов, что приводит к сходным последствиям. Однако стоит подчеркнуть, что в вышеописанной работе эксперименты ставили на мышах. Возможно, то же самое происходит и у нас с вами, тем не менее, полученные результаты все равно придется подтверждать в "человеческих" исследованиях.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025