[发明专利]驱动非易失性逻辑电路作为“异”电路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动非易失性逻辑电路作为“异”电路（异或电路）的方法。

背景技术

图8～图12是专利文献1的图1～图5。

如图8所示，半导体存储装置10包括由强磁性体层13和半导体层14构成的层叠膜，在层叠膜的强磁性体层13一侧形成有第一电极12，在层叠膜14的半导体层14一侧形成有多个第二电极15a～15c。此外，这些层形成于基板11上。

图9是表示半导体存储装置的初始状态的图，（a）表示截面立体图，（b）表示等效电路图。

例如，在半导体层14使用n型半导体的情况下，在初始状态下以强磁性体层13的极化16与半导体层14的电子（多个载流子）耦合的方式，全部的极化16成为朝着同一个方向的状态。此时，在半导体层14与强磁性体层13的界面附近，蓄积有由强磁性体层13的极化电荷而感应的二维电子17，半导体层14处于低电阻状态。因此，半导体层14与金属电极同样作为电流流过的通道动作，因此，能够将半导体层14视作一样的电极。此时，如图9（b）所示，半导体层14与第二电极15a～15c的导通状态变成短路。

在该状态下，如图10（a）所示，在任意选择的第二电极15c上施加对于第一电极12相对高的偏压、而仅使形成有第二电极15c的部位中的强磁性体层13的极化反转时，极化朝向使半导体层14的电子排斥的方向，因此仅形成有第二电极15c的部位中的半导体层14的区域（A）进行耗尽化18，变成高电阻状态。其结果是，如图10（b）所示，半导体层14与第二电极15c的导通状态成为开路（断开）。

图11是表示形成有第二电极15的部位中的半导体层14的两个电阻状态的图，（a）是低电阻状态时的截面图，（b）是高电阻状态时的截面图，（c）是表示半导体层14与第二电极15之间的薄膜电阻（sheet resistance：方块电阻）值的表。如该表所示，形成有第二电极15a～15c的部位中的半导体层14的各个区域（A），根据强磁性体层13的极化辅助效果，能够得到薄膜电阻值不同的两个状态。

在图11（b）所示的状态下，在第二电极15上施加相对于第一电极12相对低的偏压、并且使强磁性体层13的极化再次反转时，极化朝向蓄积电子的方向，因此形成有第二电极15的部位中的半导体层14的区域（A）再次返回低电阻状态。其结果是，半导体层14与第二电极15的导通状态再次短路。

图12是表示用四端子法测定半导体层14的电阻值的结果的图，（a）是二维电子被蓄积的低电阻状态时的测定图，（b）是二维电子被排斥的高电阻状态的测定图，（c）是表示各个测定结果的表。如该表所示，低电阻状态的半导体层14的薄膜电阻值大概是1×10³Ω/□以下，高电阻状态的半导体层14的薄膜电阻值大概是1×10⁶Ω/□以上。

上述的记述引用专利文献1的段落编号“0057”和“0062”～“0067”的部分。这与日本特开2009-099606号公报的段落编号0028和0033～0038对应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2009/0097299号说明书（内容与日本特开2009-099606号公报相同）

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种利用图10～图12所示的电阻状态的切换、驱动非易失性逻辑电路作为“异”电路的新的方法。

用于解决课题的方法

本发明的方法是一种驱动非易失性逻辑电路的方法，具备以下的步骤（a）～（c）：

准备所述非易失性逻辑电路的步骤（a），

其中，所述非易失性逻辑电路具备控制电极、强磁性体膜、半导体膜和电极组，

所述控制电极、所述强磁性体膜、所述半导体膜和所述电极组按照该顺序层叠，

所述电极组具备电源电极、输出电极、第一输入电极、第二输入电极、第三输入电极和第四输入电极，

其中，X方向、Y方向和Z方向分别是所述强磁性体膜的长边方向、与所述长边方向正交的方向和所述层叠方向，

所述第一输入电极、所述第二输入电极、所述第三输入电极和所述第四输入电极被夹在所述电源电极和所述输出电极之间，

所述第一输入电极沿着X方向被夹在所述电源电极与所述第三输入电极之间，

所述第三输入电极沿着X方向被夹在所述第一输入电极与所述输出电极之间，

所述第二输入电极沿着X方向被夹在所述电源电极与所述第四输入电极之间，