[发明专利]一种基于离子栅MoS2

权利要求书

1.一种基于离子栅MoS₂晶体管的不平衡三值逻辑门的实现方法，所述离子栅MoS₂晶体管包括沟道层、源极、漏极、栅极和栅介质层，所述沟道层为MoS₂二维材料，源极和漏极位于沟道层两端并与沟道层连接；栅极位于沟道层的侧边，与沟道层不直接接触；栅介质层覆盖在栅极和源漏之间的沟道层上方，所述栅介质层为聚合物电解质；利用正脉冲引起的所述离子栅MoS₂晶体管的源漏电流值差异实现不平衡三值逻辑门，其中：

对于单个栅门调控的方式，通过向栅极施加三个不同幅度的电压，测量出三个不同大小的源漏电流值，然后将其与参考电流值比较，实现标准三值反相器、正三值反相器和负三值反相器；

对于栅门和漏门组合调控的方式，通过向栅极和漏极分别施加三个不同幅度的电压组合，测量出九个不同幅度的源漏电流值，然后与参考电流值比较，实现三值与门、三值与非门、三值或门、三值或非门、三值异或门和三值异或非门逻辑。

2.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，对所述离子栅MoS₂晶体管进行单个栅门调控，在漏极上施加恒定的电压脉冲，输入为施加到栅极上的电压脉冲信号V₀，输出是源漏电流值I_ds；在栅极施加三个不同幅度的电压脉冲信号V₀₀、V₀₁和V₀₂，其中V₀₀V₀₁V₀₂，分别对应于输入的逻辑信号0、1和2，则输出三个不同幅度的源漏电流值I_ds1、I_ds2和I_ds3，I_ds1I_ds2I_ds3；如下实现正三值反相器(PTI)：设定参考电流I₂，且I_ds2I₂I_ds3；在栅极上施加V₀₀和V₀₁时，产生的源漏电压值小于I₂，认定输出为“2”；在栅极上施加V₀₂时，产生的源漏电压值大于I₂，认定输出为“0”。

3.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，对所述离子栅MoS₂晶体管进行单个栅门调控，在漏极上施加恒定的电压脉冲，输入为施加到栅极上的电压脉冲信号V₀，输出是源漏电流值I_ds；在栅极施加三个不同幅度的电压脉冲信号V₀₀、V₀₁和V₀₂，其中V₀₀V₀₁V₀₂，分别对应于输入的逻辑信号0、1和2，则输出三个不同幅度的源漏电流值I_ds1、I_ds2和I_ds3，I_ds1I_ds2I_ds3；如下实现负三值反相器(NTI)：设定参考电流I₁，且I_ds1I₁I_ds2；在栅极上施加V₀₁和V₀₂时，产生的源漏电压值大于I₁，认定输出为“0”；在栅极上施加V₀₀时，产生的源漏电流值小于I₁，认定输出为“2”。