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基于锗/Ⅲ-Ⅴ族半导体PN结隧穿效应的单晶体管TCAM/MCAM单元 

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申请/专利权人:浙江大学

摘要:本发明公开了一种基于锗Ⅲ‑Ⅴ族半导体PN结隧穿效应的单晶体管TCAMMCAM单元,包括PN结结构、沟道结构、栅极介质结构和电极结构,能够在单晶体管上实现搜索功能。本发明利用锗Ⅲ‑Ⅴ族半导体PN结的隧穿效应产生显著的PN结隧穿电流,使晶体管转移特性曲线表现为双极性。通过调节晶体管转移特性曲线阈值电压的漂移实现TCAM三态存储和MCAM多态存储。锗和Ⅲ‑Ⅴ族半导体拥有比硅更小的禁带宽度,能够提供比硅更大的隧穿电流密度,使晶体管转移特性曲线展现出更好的双极性。本发明具有稳定的匹配、失配电流和充足的搜索窗口,保证了基于汉明距离的相似度计算的高度准确性。本发明在高密度高速并行搜索、存内搜索和人工智能应用中具有巨大前景。

主权项:1.基于锗Ⅲ-Ⅴ族半导体PN结隧穿效应的单晶体管TCAMMCAM单元,其特征在于,所述TCAMMCAM单元包括PN结结构、沟道结构、栅极介质结构和电极结构;所述PN结结构为重掺杂型的锗Ⅲ-Ⅴ族半导体材料,使得晶体管具有双极性转移特性曲线;所述沟道结构为锗Ⅲ-Ⅴ族半导体材料;所述栅极介质结构能够调节晶体管的阈值电压;所述电极结构为晶体管的漏极、源极和栅极,分别作为TCAMMCAM单元的匹配线ML、源线ScL和搜索线SL。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 浙江大学 基于锗/Ⅲ-Ⅴ族半导体PN结隧穿效应的单晶体管TCAM/MCAM单元

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