采用「金属-绝缘层-金属」(MIM)结构的二极体元件一直是发展前景被看好但又遥不可及的技术之一，它可作业于较矽元件更高的Thz级频率，而且功耗更低，产生的热量也较少。
MIM二极体使用量子穿隧技术，它可让电子从一个金属电极跳转到另一金属电极，而不致于干扰到中间的绝缘层，因而能够降低功耗与热。然而，目前在这方面的研究发展进度一直很缓慢。
现在，美国奥勒冈州立大学(OSU)的研究人员们声称，透过在MIM结构上增加第二绝缘层形成MIIM结构，可望增强这项技术，使其得以用于解决MIM元件的问题，并进一步推动这项技术迈向主流。
「业界一般在上下电极采用两种不同金属的作法，但这可能由于不同金属之间的功能差异而造成限制，」OSU教授JohnConley表示，因此，「透过采用两种不同的绝缘层──一层具有较大能隙，另一层能隙较小──我们可以取得更多的不对称性，甚至能覆盖掉不同金属的不对称性。」
从MIIM元件的穿透式电子显微镜(TEM)影像可看出其中排列的非晶锆、氧化铪、氧化铝以及铝(由左至右)共4层结构。
Conley的研究采用了两个绝缘层──氧化铪、氧化铝，实现了他所谓的「步进穿隧」(steptunnelling)技术，能够更精确地控制二极体的不对称性，从而能在低电压时调整元件性能。
Conley认为这种新的MIIM元件可用于改善目前普遍使用的各种电子设备，从液晶显示器(LCD)到手机与电视，以及新一代的设备，如可将辐射热转换为电力的红外线太阳能电池。
「最重要的就是红外线天线，它可在特殊的红外线太阳能电池中采集到红外线能源。」
接下来，研究人员们希望能够最佳化这一技术制程，以因应采用更多金属绝缘层的应用，如电晶体。
「MIIM结构本身只是一颗二极体，但我们打算以其它结构来打造这些元件，以提高其性能，例如1960年代CarverMead打造的MIMIM热电子电晶体，」Conley说。