[發明專利]差分離子電子晶體管

在審

• 申請號: 202110984735.2
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN114203819A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 程磊;T·羅茨尼克
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/788;G06N20/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉茜璐;周學斌

一種離子晶體管，包括第一源極、與第一源極間隔開的第一漏極、以及電連接到第一源極和第一漏極的第一存儲層。離子晶體管還包括與第一源極間隔開的第二源極、與第二源極間隔開的第二漏極、以及電連接到第二源極和第二漏極的第二存儲層。離子晶體管還包括位于第一存儲層和第二存儲層之間并與其電連接的電解質層。離子晶體管可以被實現為機器學習（ML）應用中的非易失性存儲器。

技術領域

本公開涉及差分離子電子晶體管。差分離子晶體管可以用于機器學習（ML）算法的實現中。

背景技術

機器學習（ML）算法和人工智能正在取得快速的進步，并且在廣泛的技術領域中都看到增加的實現。ML算法包含了被配置為通過經驗自動改進的計算機算法。ML算法被認為是人工智能的子集。ML算法使用樣本數據（即訓練數據）來做出決定，而不需要與其相關的顯式編程。ML算法的實現可能使用大量的計算能力，并且可能消耗大量的能量來實現。ML算法的實現可能受到計算單元和存儲器之間的數據傳輸約束所限制，其中，存儲器經常用中性網絡權重值來更新。現有技術的存儲器技術建議使用了CMOS。CMOS可能會消耗大量的能量以用于寫入和更新。這對于向其中資源稀缺和有限的嵌入式系統中的應用是不理想的。仍然需要開發計算設備（例如非易失性存儲器設備）以減少與ML算法的實現有關的功耗量。

發明內容

根據一個實施例，公開了一種離子晶體管。離子晶體管包括第一源極、與第一源極間隔開的第一漏極、以及電連接到第一源極和第一漏極的第一存儲層。離子晶體管還包括與第一源極間隔開的第二源極、與第二源極間隔開的第二漏極、以及電連接到第二源極和第二漏極的第二存儲層。離子晶體管還包括位于第一存儲層和第二存儲層之間并與第一存儲層和第二存儲層電連接的電解質層。

根據另一實施例，公開了一種離子晶體管。離子晶體管包括第一源極、與第一源極間隔開的第一漏極、以及電連接到第一源極的第一存儲層。離子晶體管包括與第一源極間隔開的第二源極、與第二源極間隔開的第二漏極、以及電連接到第二源極和第二漏極的第二存儲層。離子晶體管還包括位于第一溝道和第二溝道之間并與第一溝道和第二溝道電連接的電解質層。第一漏極、第一源極和第一存儲層和/或第二漏極、第二源極和第二存儲層分別形成第一基本平坦的層和/或第二基本平坦的層。

根據又一實施例，公開了一種離子晶體管。離子晶體管包括第一源極、與第一源極間隔開的第一漏極、以及電連接到第一源極和第一漏極的第一存儲層。離子晶體管還包括與第一源極間隔開的第二源極、與第二源極間隔開的第二漏極、以及電連接到第二源極和第二漏極的第二存儲層。離子晶體管還包括位于第一存儲層和第二存儲層之間并與第一存儲層和第二存儲層電連接的電解質層。第一漏極、第一源極和第一存儲層具有圍繞第一主軸的第一橫截面輪廓（profile）。第二漏極、第二源極和第二存儲層具有圍繞第二主軸的第二橫截面輪廓。第一橫截面輪廓與第二橫截面輪廓不對稱。

附圖說明

圖1描繪根據第一實施例的離子晶體管的示意性側視圖；

圖2描繪圖1所示的并且還包括上涂層和下涂層的離子晶體管的示意性側視圖；

圖3描繪描述圖1所示的離子晶體管的以歐姆計的差分電阻的圖形，其中，上存儲層和下存儲層包括Li_xMO_y材料；

圖4描繪根據第二實施例的離子晶體管的示意性透視圖；

圖5描繪沿圖4的線5-5所取的圖4中所示的離子晶體管的示意性截面圖；

圖6描繪沿圖4的線6-6所取的圖4中所示的離子晶體管的示意性截面圖；

圖7描繪描述圖4所示的離子晶體管的以西門子計的差分電導的圖形，其中，第一存儲層和第二存儲層包括Li_xMO_y材料；

圖8a、8b和8c描繪被配置為實現一個或多個實施例的離子晶體管的模擬乘法累加單元的示意圖。

具體實施方式