Biossido di vanadio per dispositivi elettronici, nuovi fondi alla ricerca

05-02-2018

Chip al biossido di vanadio (credito immagine: Jamani Caillet / EPFL)

Il biossido di vanadio (VO2) è considerato uno dei materiali del futuro per quanto riguarda la sostituzione del silicio nei dispositivi elettronici a bassa potenza. Questo composto molto versatile si rivela un isolante a temperatura ambiente ma superati i 68° centigradi comincia ad agire come conduttore e lo fa anche bene.
Tale comportamento, che è conosciuto anche come Transizione Metallo-Isolante, è dovuto ad un cambiamento della struttura atomica che aumenta con il crescere della temperatura. In sostanza, la struttura da cristallina diventa metallica quando si superano 68°.

Proprio per queste sue proprietà il biossido di vanadio è sotto osservazione da vari istituti e università in tutto il mondo. Nel contesto del progetto Horizon 2020 è stato creato un nuovo programma, denominato Phase-Change Switch, che servirà a capire di più su questo materiale e su come possa essere sfruttato nei dispositivi elettronici.
Il progetto ha ricevuto altri 3,9 milioni di euro di finanziamento dall’Unione Europea e gli studi dovrebbero durare almeno fino a 2020.

Secondo Adrian Ionescu, professore dell’EPFL e coordinatore del progetto Phase-Change Switch “il VO2 è anche sensibile ad altri fattori che potrebbero causarne il cambiamento delle fasi, ad esempio iniettando energia elettrica, otticamente o applicando un impulso di radiazione THz”.
L’ostacolo più grande, al momento, sta però nel fatto che la temperatura di 68° risulta ancora troppo bassa per la maggior parte dei circuiti elettronici. Ionescu e Andreas Schüler della School of Architecture, Civil and Environmental Engineering (ENAC) annunciano però che questo problema potrebbe essere stato risolto tramite l’aggiunta di germanio alla pellicola di VO2, cosa che porterebbe il cambiamento di fase dello stesso VO2 solo oltre i 100°.