基于磁場(chǎng)觸發(fā)的超晶格相變單元的邏輯功能實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的馮諾依曼體系將CPU的計(jì)算和存儲(chǔ)分離，這使得CPU的性能不能進(jìn)一步提高，從而出現(xiàn)“馮諾依曼瓶頸”。非易失性存儲(chǔ)器能夠利用其高低阻態(tài)來(lái)表征邏輯電平的高低，因此，利用非易失性存儲(chǔ)器來(lái)設(shè)計(jì)邏輯電路，能夠有效地解決這一問(wèn)題。超晶格相變存儲(chǔ)器作為一種新型的非易失性存儲(chǔ)器，兩態(tài)差異大、操作電流低、擦寫壽命長(zhǎng)，具有代替CPU中的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算的潛力。
　　本文利用超晶格相變單元在磁場(chǎng)下閾值電壓增大的特性來(lái)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)。首先制

2、備了三層結(jié)構(gòu)的超晶格相變單元陣列，然后在不加磁場(chǎng)、加上0.1T磁場(chǎng)、撤去磁場(chǎng)三種情況下測(cè)試了所制備的超晶格相變單元的I-V以及R-V曲線，總結(jié)出其在磁場(chǎng)下閾值電壓增大的具體特性。
　　接著，文章提出了一種基于磁場(chǎng)觸發(fā)的超晶格相變邏輯器件，并給出了其SPICE的仿真模型。利用該邏輯器件，文章設(shè)計(jì)了兩個(gè)基本電路，實(shí)現(xiàn)了七種基本的邏輯功能，并通過(guò)HSPICE軟件仿真和具體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了邏輯電路的正確性。所設(shè)計(jì)的邏輯電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作步驟少