MOS管与单电子晶体管混合结构的可复用逻辑门

摘要

本发明利用新型纳米电子器件单电子晶体管与MOS管混合结构所具有的库仑阻塞振荡效应和多栅输入特性，提出了一个基于SET/MOS混合结构的可复用逻辑门。通过偏置输入端和控制端，该逻辑单元就能够实现或、或非、与、与非、异或、同或所有的二输入逻辑功能，而不需要改变电路的器件参数，仅消耗3个PMOS管，3个NMOS管和3个SET。该可复用逻辑门结构简单、功耗低、集成度高，具有较高的可重构特性，有望在将来的低功耗、高集成度的超大规模集成电路中得到应用。

主权项

一种MOS管与单电子晶体管混合结构的可复用逻辑门，其特征在于：包括第一二输入SET/MOS混合电路、第二二输入SET/MOS混合电路以及第三二输入SET/MOS混合电路；所述第三二输入SET/MOS混合电路的输入端分别对应与所述第一、二二输入SET/MOS混合电路的输出端连接；所述SET/MOS混合电路包括：一PMOS管，其源极接电源端V_dd；一NMOS管，其漏极与所述PMOS管的漏极连接；以及一SET管，所述SET管的漏端与所述NMOS管的源极连接；该SET管具有两个输入端和一个控制端，则所述可复用逻辑门具备四个输入端三个控制端；定义所述可复用逻辑门的四个输入端为V₁、V₂、V₃、V₄，三个控制端为V_ctrl1、V_ctrl2、V_ctrl3，其逻辑满足：该可复用逻辑门为与门时，应满足V₁=0，V₂=0，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=‑0.2V，V_ctrl3=0.2V；该可复用逻辑门为与非门时，应满足V₁=0，V₂=0，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=‑0.2V，V_ctrl3=‑0.6V；该可复用逻辑门为或门时，应满足V₁=A，V₂=1，V₃=B，V₄=1，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.6V，V_ctrl3=‑0.6V；该可复用逻辑门为或非门时，应满足V₁=A，V₂=1，V₃=B，V₄=1，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.6V，V_ctrl3=0.2V；该可复用逻辑门为同或门时，应满足V₁=A，V₂=B，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.2V，V_ctrl3=‑0.6V；该可复用逻辑门为异或门时，应满足V₁=A，V₂=B，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.2V，V_ctrl3=0.2V；其中A、B为输入信号。