Ванадиевый диоксид: революционный материал для завтрашней электроники: случайный фазой выключатель может теперь быть выполнен при более высоких температурах

Проект продлится до 2020 и был предоставлен €3,9 миллиона финансирования ЕС. Из-за множества высокого возможного применения, которое могло выйти из этой новой технологии, проект привлек две крупнейших компании – Фалеса Франции и швейцарское отделение Исследования IBM – а также другие университеты, включая Макса-Планка-Гезеллшафта в Университете Германии и Кембриджа в Великобритании. Мех коммерческого предприятия Angewandte Mikro-und Optoelektronik (AMO GmbH), ответвление Ахенского Университета в Германии, является также принятием участия в исследовании.

Ученые давно знали об электронных свойствах VO2, но не были в состоянии объяснить их, пока не знают. Оказывается, что его строение атома изменяется, когда температура повышается, переходя от прозрачной структуры при комнатной температуре к металлической при температурах выше 68°C.

И этот переход происходит за меньше чем наносекунду – реальное преимущество для приложений электроники. «VO2 также чувствителен к другим факторам, которые могли заставить его изменять фазы, такой как, введя электроэнергию, оптически, или применив радиационный пульс THz», говорит Эдриан Айонеску, преподаватель EPFL, который возглавляет Наноэлектронную Лабораторию Устройств школы (Нанолаборатория) и также занимает должность координатора проекта Выключателя Фазового перехода.Проблема: достижение более высоких температур

Однако открытие полного потенциала VO2 всегда было хитро, потому что его температура перехода 68°C слишком низкая для современных электронных устройств, где схемы должны быть в состоянии бежать безупречно в 100°C. Но два исследователя EPFL – Ionescu из Школы Разработки (STI) и Андреаса Шулера из Школы Архитектуры, Гражданского строительства и Инженерной защиты окружающей среды (ENAC) – возможно, счел решение этой проблемы, согласно их совместному исследованию изданным в Прикладных Письмах о Физике в июле 2017.

Они нашли, что добавление германия к фильму VO2 может снять температуру фазового перехода материала к по 100°C.Еще более интересные результаты из Нанолаборатории – специально для приложений радиочастоты – были изданы в Доступе IEEE 2 февраля 2018. Впервые, ученые смогли сделать ультракомпактные, modulable фильтры частоты.

Их технология также использует VO2 и выключатели фазового перехода, и особенно эффективная при частотном диапазоне, крайне важном для систем космической связи (группа Ka с программируемой модуляцией частоты между 28,2 и 35 ГГц).Процессоры Neuromorphic и автономные транспортные средстваЭти многообещающие открытия, вероятно, поощрят дальнейшее исследование заявлений на VO2 в ультрамалой мощности электронные устройства.

В дополнение к космическим связям другие области могли включать вычисление neuromorphic и высокочастотные радары для самоходных автомобилей.