美國(guó)奧勒岡州立大學(xué)(Oregon State University，OSU)的研究人員宣布，已經(jīng)利用金屬-絕緣體-金屬(metal-insulator-metal，MIM)架構(gòu)，找到了一種更好的量子穿隧(quantum tunneling)方案，可望因此催生速度更快、耗電更少、運(yùn)作溫度更低的電子組件。

　　量子穿隧能提供超越傳統(tǒng)電流的優(yōu)勢(shì)，在這種模式下，電子(electrons)是會(huì)跳躍過(guò)組件障蔽，而不是穿越它們;后者會(huì)降低電流速度、提高耗電需求并產(chǎn)生過(guò)多的熱量。不過(guò)傳統(tǒng)的穿隧式二極管(tunneling diodes)，采用重?fù)诫s的p-n接面(heavily doped p–n junction)，也限制了它們?cè)陔x散組件內(nèi)的應(yīng)用。

　　MIM二極管采用兩種功函數(shù)(work function)不同的金屬，中間以絕緣體分隔;如此能產(chǎn)生一種彈道傳輸機(jī)制(ballistic transport mechanism)，加速電子在兩種金屬之間的接觸。2007年，一家美國(guó)公司Phiar曾展示過(guò)一款實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的MIM二極管，能以3.8THz的最高頻率運(yùn)作;不過(guò)據(jù)說(shuō)該研究案因?yàn)闊o(wú)法在邁向商業(yè)化的過(guò)程中克服良率問(wèn)題，已經(jīng)宣告失敗。

　　至于奧勒岡州立大學(xué)的研究人員，則聲稱(chēng)已經(jīng)藉由用非晶態(tài)(amorphous)金屬取代結(jié)晶態(tài)金屬觸點(diǎn)，解決了可能的良率問(wèn)題�！拔覀兊慕鉀Q方案應(yīng)該可以克服良率問(wèn)題，并可實(shí)現(xiàn)低溫制程;”該大學(xué)教授Douglas Keszler表示：“此外也能提供一種隨時(shí)調(diào)節(jié)穿隧組件特性的折衷方法。”

　　MIM二極管包含兩種具備不同功函數(shù)的金屬，能讓電子快速跨越能隙，又不會(huì)消耗過(guò)多功率或產(chǎn)生過(guò)多熱量

　　Keszler指出，新研發(fā)的MIM制造方法，采用能以相對(duì)較低溫生產(chǎn)的非晶態(tài)金屬，這為MIM組件開(kāi)啟了應(yīng)用在大尺寸顯示器與印刷電子裝置的可能性;該類(lèi)組件能以各種不同的金屬制作，包括銅、鎳與鋁。接下來(lái)研究人員打算以新研發(fā)的技術(shù)，制作類(lèi)似歐盟Steep Program研發(fā)計(jì)劃所提出的三端(three-terminal)穿隧晶體管。