[发明专利]MOS管与单电子晶体管混合结构的可复用逻辑门

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是一种MOS管与单电子晶体管混合结构的可复用逻辑门。

背景技术

在数字电路中，MOS管具有二值特性，工作于开启和关闭两种状态，利用MOS管实现的逻辑功能需要消耗较多的器件。由于MOS管功能的局限性，难以通过优化MOS管的性能来大幅度减少MOS管的使用。此外，基于MOS管实现的逻辑电路可编程性较差，不同逻辑门之间很难相互转换。因此，基于MOS管的设计方法难以满足新一代电路在功耗、集成度、可靠性等方面的要求。

近年来，随着新型纳米电子器件的提出，利用纳米电子器件的特性设计优于基于MOS管的电路成为了研究的热点。因此，利用纳米电子器件高效地设计普适、通用、可编程性好的逻辑电路具有较大的研究意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种MOS管与单电子晶体管混合结构的可复用逻辑门，能够实现或、或非、与、与非、异或、同或所有的二输入逻辑功能。

本发明采用以下方案实现：一种MOS管与单电子晶体管混合结构的可复用逻辑门，其特征在于：包括第一二输入SET/MOS混合电路、第二二输入SET/MOS混合电路以及第三二输入SET/MOS混合电路；所述第三二输入SET/MOS混合电路的输入端分别对应与所述第一、二二输入SET/MOS混合电路的输出端连接。

在本发明一实施例中，所述SET/MOS混合电路包括：

一PMOS管，其源极接电源端V_dd；

一NMOS管，其漏极与所述PMOS管的漏极连接；以及

一SET管，其与所述NMOS管的源极连接；该SET管具有两个输入端和一个控制端，则所述可复用逻辑门具备四个输入端三个控制端。

在本发明一实施例中，定义所述可复用逻辑门的四个输入端为V₁、V₂、V₃、V₄，三个控制端为V_ctrl1、V_ctrl2、V_ctrl3，其逻辑满足：

该可复用逻辑门为与门时，应满足V₁=0，V₂=0，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=-0.2V，V_ctrl3=0.2V；

该可复用逻辑门为与非门时，应满足V₁=0，V₂=0，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=-0.2V，V_ctrl3=-0.6V；

该可复用逻辑门为或门时，应满足V₁=A，V₂=1，V₃=B，V₄=1，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.6V，V_ctrl3=-0.6V；

该可复用逻辑门为或非门时，应满足V₁=A，V₂=1，V₃=B，V₄=1，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.6V，V_ctrl3=0.2V；

该可复用逻辑门为同或门时，应满足V₁=A，V₂=B，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.2V，V_ctrl3=-0.6V；

该可复用逻辑门为异或门时，应满足V₁=A，V₂=B，V₃=A，V₄=B，V_ctrl1=0.6V，V_ctrl2=0.2V，V_ctrl3=0.2V；其中A、B为输入信号。