[發明專利]金屬-絕緣體相變觸發器

無效

• 申請號: 201180074448.2
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103931102A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: G·M·里貝羅;M·D·皮克特
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: H03K3/356
• 分類號: H03K3/356;G11C19/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;陳松濤

相關申請的交叉引用

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與聯邦資助的研究或開發有關的聲明

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背景技術

現代計算機及相關處理系統通常包括處理器和某些形式的存儲器。處理器通常負責執行計算機的各種計算任務，而存儲器存儲數據，其用于計算任務并由計算任務產生。借助處理器的處理和借助存儲器的數據儲存的架構劃分在此類系統的幾乎整個歷史中都證明是成功的。

例如，通常的通用計算機常常包括中央處理單元(CPU)和主存儲器，它們通過一個或多個通信信道(例如數據、命令和地址總線)彼此通信。通常，CPU提供裝置以執行各種算數和邏輯運算，提供操作排序，否則就控制通用計算機的狀況。例如，實際上所有CPU都提供功能或操作，用于從存儲器讀取數據、向存儲器寫入數據，及執行程序，其包括利用數據執行預定任務的指令集。另外，CPU可以處理與通用計算機外部的外圍設備以及子系統的輸入/輸出(I/O)許可通信。在一些實例中，CPU甚至可以提供圖形處理，以處理產生和更新圖形顯示單元(例如監視器)。

相反，現代計算機的主存儲器可以包括靜態隨機存取存儲器(SRAM)、動態隨機存取存儲器(DRAM)、只讀存儲器(ROM)、可編程ROM(PROM)、閃存和各種其他存儲器類型中的一個或多個，其通常提供相對狹小的容量組合。這些容量中的主要部分存儲CPU執行并使用的計算機程序和數據。在現代計算機的主存儲器中可以找到的或常常與之相關的其他有限容量中的是某些存儲器管理功能。例如，主存儲器的DRAM存儲器子系統可以擁有用于存儲于其中的數據的自動刷新的電路。

附圖說明

參考結合附圖的以下詳細說明，會更易于理解根據本文所述原理的實例的多個特征，在附圖中，相似的參考標記指代相似的結構元件，其中：

圖1示出了根據本文所述原理的實例的金屬-絕緣體相變器件的簡化截面圖。

圖2示出了根據本文所述原理的實例的金屬-絕緣體相變器件的電流-電壓(I-V)特性的曲線圖，其呈現出電流控制負微分電阻。

圖3A示出了根據本文所述原理的實例的金屬-絕緣體相變(MIT)觸發器的框圖。

圖3B示出了根據本文所述原理的另一個實例的金屬-絕緣體相變(MIT)觸發器的框圖。

圖4示出了根據本文所述原理的實例的金屬-絕緣體相變(MIT)觸發器的原理圖。

圖5示出了根據本文所述原理的實例的可移位存儲器的框圖，該可移位存儲器采用了金屬-絕緣體相變(MIT)觸發器。

圖6示出了根據本文所述原理的實例的、設定并保持金屬-絕緣體相變(MIT)觸發器的邏輯狀態的方法的流程圖。

特定實例具有除上述附圖中所示特征以外的其他特征和替代上述附圖中所示特征的其他特征。以下參考上述附圖詳細說明這些及其他特征。

具體實施方式

根據本文所述原理的實例提供了基于與金屬-絕緣體相變(MIT)相關的負微分電阻(NDR)的觸發器。具體地，根據本文所述原理的實例，MIT器件的電流控制(CC)NDR可以提供雙穩態工作點對或雙穩態工作狀態對。根據多個實例，MIT器件的CC-NDR提供的工作狀態雙穩定性可以用于存儲信息。具體地，雙穩態工作狀態可以代表用于存儲信息的邏輯狀態。此外，根據以下實例，存儲的信息隨后可以轉發或傳送到其他器件。信息的存儲及隨后的轉發是觸發器和更普遍的存儲器單元的主要特性。因而，根據多個實例，具有提供有利于存儲和轉發信息的雙穩態工作狀態的CC-NDR的MIT器件可以用于實現MIT觸發器。MIT觸發器和由MIT觸發器構造的MIT存儲器單元廣泛地適用于多個存儲器架構，例如包括但不限于移位寄存器和可移位存儲器系統。

觸發器或者與觸發器共有許多操作特性的相關存儲器單元是最現代化的計算機和相關處理系統的集成部件。具體地，例如，實際上可以在所有CPU、存儲寄存器和高速緩存器(例如，L1、L2等)中發現觸發器和存儲器單元。另外，例如一些主存儲器，最引人注目的是近來開發的所謂的“可移位存儲器”，可以使用觸發器或按照觸發器工作的SRAM存儲器單元。