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集成四个基础无源元件功能的集成型电路元件及其设计方法和制备方法技术

技术编号:43400333 阅读:29 留言:0更新日期:2024-11-19 18:18
本发明专利技术公开了一种集成四个基础无源元件功能的集成型电路元件及其设计方法和制备方法。该高性能集成型电路元件选取具有层状结构、室温单相磁电耦合各向异性、微观自旋轨道电荷耦合机制、铁电极化特性和质子导电性质的合适单晶材料为载体,沿不同方向的电极施加不同电压条件,可在单个基础电路元件内实现忆阻器功能、质子型电感器功能、线性电阻功能、电容器四个基础无源电路元件功能,打破了基本无源电路元件之间的空间壁垒,可显著降低能耗与延迟,极大提高集成电路的微型化与高性能化发展上限,在集成电路领域具有重大潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路基础无源电路元件领域,具体涉及一种集成四个基础无源元件功能的集成型电路元件及设计方法和制备方法。


技术介绍

1、集成电路是现代电子设备的核心,集成电路技术的进步提升了设备的性能、可靠性和成本效益,使得设备更小、更快、更节能,从而推动了消费电子、工业自动化和智能城市的进步。集成电路的发展在于如何提高集成度,从而实现更高的性能与更小的尺寸,因而发展思路可分为微观领域上不同功能基本电路元件在单一框架内集成(即实现集成的电路元器件,integrated circuit element)和宏观领域上集成工艺的提升(如制程、封装工艺等)。

2、宏观上,从1960年上百个元件的大规模集成发展到今天数十亿数量的超大规模集成,微型化的需求使得基本元件之间的尺寸不断缩小,导致了不可避免的量子效应,使得集成电路的发展逐渐接近物理极限,其制备工艺的难度与所需能耗激增,因此研究人员普遍从一体化设计、系统级封装等新的集成工艺入手寻找突破。尽管宏观集成工艺的深入研究促进了集成电路的进一步发展,但微观上不同基本无源元件其机制相互独立带来的物理限制依然存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.集成四个基础无源元件功能的集成型电路元件,其特征在于:包括氧化硅绝缘衬底,氧化硅绝缘衬底上方设置多个底电极,贴合在底电极上方设置单晶薄片,单晶薄片的顶部设置顶电极,所述底电极包括分别沿氧化硅绝缘衬底x轴、y轴方向上设置的两对金属电极,以及x轴、y轴之间45度角方向设置的一个金属电极;其中,单晶薄片具有层状结构、室温单相磁电耦合各向异性、微观自旋轨道电荷耦合机制、铁电极化特性和质子导电性质;x轴、y轴之间45度角方向的底电极和单晶薄片上顶电极形成一对z轴方向上的金属电极对,分别在x轴、y轴、z轴方向上的金属电极对之间施加不同的电压条件,实现四个基础无源电路元件的功能

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【技术特征摘要】

1.集成四个基础无源元件功能的集成型电路元件,其特征在于:包括氧化硅绝缘衬底,氧化硅绝缘衬底上方设置多个底电极,贴合在底电极上方设置单晶薄片,单晶薄片的顶部设置顶电极,所述底电极包括分别沿氧化硅绝缘衬底x轴、y轴方向上设置的两对金属电极,以及x轴、y轴之间45度角方向设置的一个金属电极;其中,单晶薄片具有层状结构、室温单相磁电耦合各向异性、微观自旋轨道电荷耦合机制、铁电极化特性和质子导电性质;x轴、y轴之间45度角方向的底电极和单晶薄片上顶电极形成一对z轴方向上的金属电极对,分别在x轴、y轴、z轴方向上的金属电极对之间施加不同的电压条件,实现四个基础无源电路元件的功能。

2.根据权利要求1所述的集成型电路元件,其特征在于:x轴方向的两个金属电极之间施加直流电压,实现忆阻器功能;y轴方向的两个金属电极之间施加交流电压,实现质子型电感器功能;y轴方向的两个金属电极之间施加直流电压,实现线性电阻功能;z轴方向的两个金属电极之间施加交流电压,实现电容器功能。

3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴兴龙王狄任恒东
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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