[發明專利]一種基于TFET的三輸入多數邏輯器件

有效

• 申請號: 201910520479.4
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110379851B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 胡建平;葉浩
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/10;H01L29/08;H01L29/423
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 方小惠

本發明公開了一種基于TFET的三輸入多數邏輯器件包括溝道區、源區、漏區、第一柵極氧化層、第二柵極氧化層、第三柵極氧化層、第一金屬柵極、第二金屬柵極和第三金屬柵極溝道區為由第一矩形塊和第二矩形塊構成的T型結構，源區為由第三矩形塊和第四矩形塊構成的T型結構，漏區為由第五矩形塊和第六矩形塊構成的T型結構，第二柵極氧化層的結構與第一柵極氧化層的結構相對于第二矩形塊沿豎直方向的中心線左右對稱，第二金屬柵極的結構與第一金屬柵極的結構相對于第二矩形塊沿豎直方向的中心線左右對稱；第三柵極氧化層設置在第一矩形塊的上端面上，第三金屬柵極設置在第三柵極氧化層的上端面上；優點是結構緊湊，面積較小，且具有低功耗特性。

技術領域

本發明涉及一種三輸入多數邏輯器件，尤其是涉及一種基于TFET的三輸入多數邏輯器件。

背景技術

在數字邏輯電路中，三輸入多數邏輯(Majority-Logic，簡稱為MAJ)器件為一種最基本的邏輯器件。三輸入多數邏輯器件與反相器組合后可以實現所有的布爾函數。由于三輸入多數邏輯器件具有多輸入特性，能夠接受和產生更多的電學信息，因此在數字邏輯門級電路中，三輸入多數邏輯器件可以作為構建復雜電路的一種基本通用邏輯單元。目前，三輸入多數邏輯器件已廣泛應用于全加器單元電路的進位模塊中。

現有的三輸入多數邏輯器件通常采用CMOS工藝實現，實現方式一般為靜態互補結構、傳輸門結構和橋式對稱結構。但是，現有的三輸入多數邏輯器件在采用CMOS 工藝實現時，其電路中包含的晶體管數量較多，由此導致三輸入多數邏輯器件整體電路結構復雜，電路面積以及電路功耗均較大。

CMOS工藝已越來越不能滿足當前數字電路小型化和低功耗的需求。近年來，出現了一些能夠替代CMOS器件的新型納米器件，這些新型納米器件也在理論上實現了具有多數邏輯的電路，比如憶阻器、DNA分子器件和自旋波器件。但是這些器件還處于起步階段，僅局限于理論上的實現，離實際應用還有很大的距離。

TFET(tunneling field effect transistor，隧穿場效應晶體管)由于其不同的電流注入機制表現出良好的亞閾值擺動，成為最有希望成為下一代應用于集成電路設計的低功耗器件。而基于TFET實現的一些邏輯電路中，也都表現出了一些優于CMOS 電路的特性。

故此，設計一個結構緊湊，面積較小，且具有低功耗特性的基于TFET的三輸入多數邏輯器件具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構緊湊，面積較小，且具有低功耗特性的基于TFET的三輸入多數邏輯器件。