[发明专利]金属-绝缘体-半导体-绝缘体-金属装置

说明书

一种金属‑绝缘体‑半导体‑绝缘体‑金属(MISIM)装置，包括半导体层、设置在半导体层的上表面上的绝缘层、设置在半导体层的与上表面相反的下表面上的背电极以及设置在绝缘层上并且彼此间隔开的第一电极和一第二电极。

技术领域

本公开涉及一种金属-绝缘体-半导体-绝缘体-金属(MISIM)装置，特别是可以操作在单一负微分电阻(negative differential resistance；NDR)模式或双重NDR模式的MISIM装置。

背景技术

负微分电阻(NDR)装置具有双端点配置或三端点配置。对于双端点配置，负微分电阻装置的调整很困难，以允许负微分电阻装置在扩展的工作范围内操作。另一方面，对于三端点配置，现有的负微分电阻装置为互补式金属氧化物半导体(CMOS)不兼容的，或者只能在单一负微分电阻模式中操作。

发明内容

本公开提供一种金属-绝缘体-半导体-绝缘体-金属(MISIM)装置，包括：半导体层；绝缘层，设置在半导体层的上表面上；背电极，设置在半导体层的与上表面相反的下表面上；以及第一电极和第二电极，设置在绝缘层上，并且第一电极和第二电极彼此间隔开。

本公开提供一种存储器装置，包括耦接至多个字元线和多个位元线的多个存储器单元，其中存储器单元的每一者包括MISIM装置、电阻以及传输闸晶体管，传输闸晶体管的栅极电极连接至字元线的一者，并且传输闸晶体管的源极连接至位元线的一者。在存储器单元的每一者中，MISIM装置的第二电极连接至地；MISIM装置的第一电极和电阻的一端点连接至传输闸晶体管的漏极；以及定电流源将电阻的另一端点连接至地。

本公开提供一种存储器装置，包括耦接至多个字元线和多个位元线的多个存储器单元，其中存储器单元的每一者包括MISIM装置、电阻以及传输闸晶体管，传输闸晶体管的栅极电极连接至字元线的一者，并且传输闸晶体管的源极连接至位元线的一者。在存储器单元的每一者中，MISIM装置的背电极连接至地；偏压源在MISIM装置的第一电极与第二电极之间提供偏压；MISIM装置的第一电极和电阻的一端点连接至传输闸晶体管的漏极；以及定电流源将电阻的另一端点连接至地。

本公开提供一种存储器装置，包括彼此交叉耦合的第一存储器单元和第二存储器单元，其中第一存储器单元和第二存储器单元的每一者包括MISIM装置，第一存储器单元和第二存储器单元的MISIM装置的背电极连接至地，第一存储器单元的MISIM装置的第二电极和第二存储器单元的MISIM装置的第一电极彼此耦接，并且通过第一传输闸晶体管连接至第一位元线，第一存储器单元的MISIM装置的第一电极和第二存储器单元的MISIM装置的第二电极彼此耦接，并且通过第二传输闸晶体管连接至第二位元线，以及第一传输闸晶体管和第二传输闸晶体管的栅极电极个别地连接至第一字元线和第二字元线。

本公开提供一种MISIM装置的操作方法，其中MISIM装置包括半导体层、设置在半导体层的上表面上的绝缘层、设置在半导体层的与上表面相反的下表面上的背电极以及设置在绝缘层上并且彼起间隔开的第一电极和第二电极。MISIM装置的操作方法包括将第一电极和第二电极之间的电压差从第一数值增加到第二数值，或者将第一电极和第二电极之间的电压差从第二数值减少到第一数值，同时保持第二电极连接至地，并且保持第一电极与背电极之间的偏压。

本公开提供一种MISIM装置的操作方法，其中MISIM装置包括半导体层、设置在半导体层的上表面上的绝缘层、设置在半导体层的与上表面相反的下表面上的背电极以及设置在绝缘层上并且彼起间隔开的第一电极和第二电极。MISIM装置的操作方法包括将第一电极和背电极之间的电压差从第一数值增加到第二数值，或者将第一电极和背电极之间的电压差从第二数值减少到第一数值，同时保持背电极连接至地，并且保持第一电极与第二电极之间的偏压。

附图说明

本公开的观点从后续实施例以及附图可以更佳地理解。须知示意图为范例，并且不同特征并无示意于此。不同特征的尺寸可能任意增加或减少以清楚论述。