Un nuovo passo avanti nello sviluppo dei diodi MIM (metal-insulator-metal) potrebbe portare grandi benefici al mondo della tecnologia. I diodi MIM nascono dal presupposto che la velocità con cui gli elettroni si muovono nel silicio è troppo bassa, e bisogna aumentarla per ottenere tecnologie molto più avanzate rispetto a quelle odierne. Per questo motivo il mondo della ricerca sta vagliando tante soluzioni, tra cui l'uso del grafene.

Nel caso di questi diodi però il grafene non centra nulla, e tutto sta non solo nei materiali, ma soprattutto nel loro funzionamento: la corrente (elettroni) non fluisce per conduzione, ma grazie all'effetto noto come "quantum tunneling". Lo spostamento è quasi istantaneo, decisamente più rapido di quanto avviene oggi. La teoria però è una cosa, la pratica un'altra. Per arrivare a tale risultato bisogna superare numerose sfide e sembra che i ricercatori del College of Engineering della Oregon State University abbiano centrato l'obiettivo.

Diodo MIIM

I nuovi diodi che hanno realizzato consistono infatti di un "sandwich" di due metalli, con due isolanti nel mezzo (e non uno solo), in modo da formare diodi che non sono chiamati "MIM" ma "MIIM". Le nuove ricerche, pubblicate su Applied Physics Letters, hanno dimostrato che l'aggiunta di un secondo isolante può dare vita al cosiddetto "step tunneling", una situazione nella quale l'elettrone può "attraversare" solo uno degli isolanti anziché entrambi. Questo non è un male, perché permette un controllo preciso dell'asimmetria, della non linearità e la rettificazione del diodo a tensioni molto basse.

"Questo approccio ci permette di migliorare il funzionamento di un dispositivo creando un'asimmetria aggiuntiva nella barriera di tunneling", ha dichiarato John F. Conley, Jr., professore della OSU School of Electrical Engineering and Computer Science. "Ci offre un altro modo per ingegnerizzare l'effetto tunnel in meccanica quantistica e ci avvicina alle applicazioni reali che dovrebbero essere possibili con questa tecnologia".

I ricercatori, che parlano di una produzione dei diodi MIIM su larga scala a basso costo, ma senza stabilire date per il debutto commerciale, vedono già tanti sbocchi per la loro creazione. Non solo si potrebbero migliorare gli schermi a cristalli liquidi o i cellulari, ma anche cose "come i computer ad altissima velocità che non dipendono da transistor", o "raccogliere l'energia solare a infrarossi, così da produrre energia dalla Terra che si raffredda durante la notte". Insomma, passi avanti nel quantum computing e molto altro.