[发明专利]一种可重构的硅基磁逻辑单元

权利要求书

1.一种可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，包含可重构的硅基磁逻辑器件、磁场发生器以及控制监测电路；所述硅基磁逻辑器件包含硅单晶基片、第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、二极管；所述磁场发生器位于磁逻辑器件的上面、下面、左边、右边、前面或者后面；所述控制检测电路包含电流源与电压表，电流源与电压表分别并联在磁逻辑器件两个短边的两个电极之间；控制检测电路的配置方式与电流源的工作电流大小决定硅基磁逻辑单元实现的逻辑运算。

2.根据权利要求1所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述硅基磁逻辑器件、控制监测电路和磁场发生器均为一个或两个，控制监测电路的数量与硅基磁逻辑器件的与数量一致，磁场发生器的数量与硅基磁逻辑器件的数量相同或不相同。

3.根据权利要求1或2所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述磁场发生器的磁场方向为硅基磁逻辑单元的输入逻辑；一个电压表所并联的短边两个电极的极间电压或两个电压表所并联的短边两个电极的极间电压的和为硅基磁逻辑单元的输出逻辑。

4.根据权利要求1所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述的控制监测电路的配置方式有两种：电流源并接于二极管正极相连的短边的两个电极之间，电压表并接于二极管负极相连的短边的两个电极之间；或者电流源并接于二极管负极相连的短边的两个电极之间，电压表并接于二极管正极相连的短边的两个电极之间。

5.根据权利要求1所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述硅基磁逻辑单元的输出实现“复制”、“非”、“与”、“或”、“与非”或者“或非”逻辑中的一种。

6.根据权利要求1所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述硅基磁逻辑器件的第一电极、第二电极、第三电极、第四电极分别沉积或压附于硅单晶基片的四个角上，所述二极管并联在硅单晶基片长边的两个电极之间。

7.根据权利要求1所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述的磁场发生器是磁性材料或线圈，其施加于硅基磁逻辑器件的磁场是磁性材料的漏磁，或是线圈产生的磁场。

8.根据权利要求1或6所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述电极的几何配置为矩形，且长宽比大于0.1；所述的电极形成欧姆接触，是金属铟In、铝Al、镓Ga、金Au或者钛Ti等形成欧姆接触，或是重掺杂工艺形成欧姆接触。

9.根据权利要求1或6所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述硅单晶基片为长条状，其电阻率需大于0.1Ω·cm；所述硅单晶基片的迁移率对于n型硅而言，达到0.1m²/Vs；对于p型硅而言，达到0.04m²/Vs。

10.根据权利要求1或6所述的可重构的硅基磁逻辑单元，其特征在于，所述的二极管为硅基二极管、硅基稳压二极管、硅基肖特基二极管或者硅基隧穿二极管。