Загадка печатного диода раскрыта

В 2001 г. Петронелла Норберг (Petronella Norberg) из компании Acreo (Acreo Swedish ICT), использовав пасту из размолотого кремния в качестве чернил, изготовила печатным способом функционирующий диод — ключевое устройство электроники, служащее, например, для преобразования переменного тока в постоянный. Однако полученный таким образом диод мог работать лишь в малопрактичном частотном диапазоне с верхней границей в 1 МГц.

Исследовательский коллектив, созданный в Acreo при финансовой поддержке британской компании De La Rue, на протяжении нескольких лет пытался усовершенствовать эту технологию, экспериментируя с различными конструкциями самого диода и с составом печатной пасты. В итоге они добились нужного результата: нанесение пасты, содержащей переходный металл ниобий в виде NbSi2, поверх кремниевой пасты позволило получить диод, работающий в гигагерцевом диапазоне. Тем не менее, принципы функционирования таких устройств по-прежнему оставались неясны.

Ответ на этот вопрос 13-летней давности был дан в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) специалистами из Acreo и шведского университета Линкопин.

Работа диода оказалась возможна благодаря туннельным переходам — квантовым эффектам, которые позволяют частицам проходить сквозь препятствия. В данном конкретном случае вокруг зерен кремния микрометрового размера формируются тонкие пленки (толщиной 1-2 нм), в которых ток между анодами (алюминий) и катодами (серебро и углерод) протекает только в одном направлении.

Кроме того, в указанной статье представлен простой и дешевый в массовом производстве печатный диод для гигагерцевых частот, который открывает новую возможность использовать для питания, разнообразных устройств «Интернета вещей», сигналы, посылаемые мобильным телефоном. В демонстрационной модели энергия уловленного сотового сигнала расходовалась на активацию дисплея электронного ярлыка. Также была показана возможность связывания статей с содержимым интернет-страниц.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI