[發明專利]一種單分子結邏輯門

在審

• 申請號: 201410406196.4
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104202039A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 畢海
• 申請（專利權）人: 蘇州華萊德電子科技有限公司
• 主分類號: H03K19/173
• 分類號: H03K19/173
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術領域

本發明涉及一種邏輯器件，特別是涉及一種單分子結邏輯門。?

背景技術

邏輯門是在集成電路上的基本組件，現在人們廣泛使用的計算機，主要是硅半導體集成電路，對于傳統的硅半導體集成電路，其運算能力與半導體單元的尺寸高度相關，當半導體密集到一定程度時，電路會產生難以克服的過熱和交叉干擾。進一步縮小電子傳導線寬，縮小計算機體積，降低成本和功耗并提高運算速度，從理論上和工藝上都幾近極限，近年來，科學家不斷嘗試各種納米粒子方法及概念，試圖代替硅半導體作為邏輯門的概念，一方面，盡管有一系列納米粒子方法通過引入納米粒子或光照可以實現相應的信息讀取，進而具備邏輯門運算能力，然而這一類方式并不能有效實現在微尺度下的同時進行信息輸入與信息讀取的方式，同時其信息讀取高度依賴液相環境來實現。所述導電分子結概念是最近剛剛被科學家提出的一種基于單個有機小分子通過絡合作用構筑在兩個電極之間的半導體結，這一類分子結作為計算單元具有潛在的實現分子水平上的邏輯操作，從而實現10納米以下的半導體制備工藝要求，然而目前的研究主要集中于其對分子結電流電壓特性的研究，因此雖然有一些關于分子開關的報道，但是這一類分子結邏輯門并沒有良好地信號輸出能力。?

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種單分子結邏輯門，通過控制單分子結上施加電壓來實現控制其拉曼信號來實現相應的邏輯運算，使其比傳統硅半?導體具有更微小尺度，成功解決傳統半導體難以克服的過熱和交叉干擾。?

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種單分子結邏輯門，包括：邏輯門單分子結、正電極、負電極、激光裝置和分子結邏輯門讀出裝置，邏輯門單分子結的兩端分別與正電極和負電極電性連接，所述激光裝置設置在電極正上方，分子結邏輯門讀出裝置設置在邏輯門單分子結的一側并靠近邏輯門單分子結布置，所述激光裝置的發射端指向邏輯門單分子結，所述激光裝置發射激光為633納米激光。?

在本發明一個較佳實施例中，所述分子結邏輯門讀出裝置為拉曼光學檢測裝置。?

在本發明一個較佳實施例中，所述正電極和負電極連接有電源，所述電源輸出大小可控的電壓。?

在本發明一個較佳實施例中，所述邏輯門單分子結作為邏輯門最小單元在非液相條件下進行邏輯門運算。?

在本發明一個較佳實施例中，施加在邏輯門單分子結兩端的電極上的電壓作為第一輸入信號；激光裝置發射激光為633納米的激光從邏輯門單分子結正上方來照射邏輯門單分子結作為第二輸入信號；將單分子結是否具有拉曼光學信號作為輸出信號，第一輸入信號的正負電壓由正電極和負電極輸入、第二輸入信號經激光裝置輸入并照射邏輯門單分子結并由邏輯門單分子結進行邏輯運算，邏輯運算結果再以光學輸出方式輸出。?

本發明的有益效果是：本發明一種邏輯門單分子結邏輯門實現了電學控制條件下微尺度邏輯門單分子結的邏輯運算，邏輯門單分子結具有極高的邏輯運算速率及響應能力，運算速度快；本發明解決現有的硅半導體技術領域中的?過熱和交叉干擾等問題；同時，該邏輯門分子結提供真正意義的單分子運算能力，成為取代硅半導體技術的重要基礎。?

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：?

圖1是本發明的單分子結邏輯門一較佳實施例的結構示意圖；?

圖2是本發明的單分子結邏輯門一較佳實施例的分子結電流電壓曲線；?

圖3本發明的單分子結邏輯門一較佳實施例的不同電壓下的分子結拉曼光譜信號；?

圖4本發明的單分子結邏輯門一較佳實施例的分子結高度。?

附圖中各部件的標記如下：1、邏輯門單分子結，2、正電極，3、負電極，4、激光裝置。?

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。?

請參閱圖1至圖4，本發明實施例包括：?