Oxid vanadičitý jako další naděje pro budoucí elektroniku

Oxidem vanadičitým (VO₂) se zabývají ve Švýcarsku na École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), kteří v něm vidí možnou náhradu už dlouhá desetiletí používaného křemíku. Ten má prý VO₂ schopnost překonat co se týče výkonu výsledných čipů, ovšem zde se nemluví o spotřební elektronice jako spíše o vesmírných komunikačních systémech, neuromorfických čipech či vysokofrekvenčních radarech. 

 

 

VO₂ je pro vědce zajímavý především tím, že při pokojových teplotách se chová jako izolant, ale v teplotách nad 68 °C se změní na vodič. To umí díky tomu, že prochází změnou z krystalické struktury na metalickou, což je vlastnost obecně nazývána jako metal-insulator transition’ (MIT). Důležité je ale především to, že tato změna probíhá velice rychle, a to i za necelou nanosekundu, což slibuje možnost nasazení právě v elektronice. 

 

 

Nicméně na blogu EPFL je uvedeno, že tato MIT v případě čistého VO₂ probíhá při příliš nízké teplotě, aby byla využitelná v elektronice, ale to už mají vyřešeno. Přidáním germania k VO₂ docílili, že změna krystalické struktury na metalickou proběhne až při teplotě nad 100 °C, což má být už pro dané účely použitelné. To se hodí právě proto, že v elektronice zrovna nepotřebujeme, aby změna z nevodivého stavu na vodivý a zpět probíhala vlivem teploty, takže vyšší odolnost v tomto směru se hodí. 

 

Oxid vanadičitý je totiž citlivý i na jiné faktory, které jej dokáží přimět změnit svou strukturu, a to i elektrický proud nebo na světlo. Čili z tohoto materiálu by se mohly tvořit i klasicky pracující tranzistory, ale pokud nějaká cesta k VO₂ vůbec vede, bude ještě dlouhá. 

 

Tento výzkum bude na EPFL probíhat alespoň do roku 2020, na což již přispěla svým grantem Evropská unie. O technologii pak už vyjádřila zájem společnost Thales of France a také švýcarská odnož IBM Research. 

 

Zdroj: EPFL