[发明专利]负微分电阻电路以及神经元晶体管结构

权利要求书

1.一种金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，至少包括一个及以上的折叠的插指结构，所述金属氧化物半导体场效应管包括：

P型衬底；

形成于所述P型衬底内的至少3个依次间隔排列的有源区；

位于每两个有源区之间间隔的衬底区域上方的栅极层；每个所述栅极层对应的MOS结构定义为插指结构；

其中，将其中一部分相互间隔的有源区相互电连接形成源极区，将剩余相互间隔的有源区相互电连接形成漏极区，所有栅极层相互电连接。

2.如权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述有源区的数量为奇数，从而形成偶数数量的插指结构。

3.一种负微分电阻电路结构，其特征在于，设有发射极端、集电极端和基极端，所述负微分电阻电路结构包括：

第一N沟道金属氧化物半导体场效应管，自身栅极连接至所述基极端、并与自身漏极连接；

第二N沟道金属氧化物半导体场效应管，自身漏极与所述第一N沟道金属氧化物半导体场效应管的源极连接、自身栅极连接至所述集电极端、自身源极接发射极端；

第三N沟道金属氧化物半导体场效应管，自身栅极与所述第二N沟道金属氧化物半导体场效应管的漏极连接、自身源极接发射极端、自身漏极连接至所述集电极端。

4.如权利要求3所述的负微分电阻电路结构，其特征在于，所述第二N沟道金属氧化物半导体场效应管、第三N沟道金属氧化物半导体场效应管均为权利要求1或2所述的金属氧化物半导体场效应管。

5.如权利要求3所述的负微分电阻电路结构，其特征在于，所述负微分电阻电路结构，还包括：

第四N沟道金属氧化物半导体场效应管，自身的栅极与漏极连接至所述集电极端、自身的源极接发射极端。

6.一种神经元晶体管结构，应用于神经网络中，其特征在于，包括：

权重加和电路，包括并联的至少两个突触部、第一负微分电阻；且各突触部为不同栅极宽度的N沟道金属氧化物半导体场效应管；所述各突触部的源极与第一负微分电阻的发射极分别连接至神经元晶体管的输出端；所述各突触部的漏极与第一负微分电阻的集电极分别连接至神经元晶体管的时钟电源端；

阈值电路，包括突触缩放控制部和第二负微分电阻；所述突触缩放控制部的漏极与神经元晶体管的输出端连接、突触缩放控制部的源极与第二负微分电阻连接地；

所述第一负微分电阻的发射极端与第二负微分电阻的集电极端连接以作为神经元晶体管输出端。

7.如权利要求6所述的神经元晶体管结构，其特征在于，所述至少两个突触部包括：第一突触部、第二突触部直至第i突触部；且第一突触部、第二突触部直至第i突触部的N沟道金属氧化物半导体场效应管的栅极宽度比值为1:2:……2^i-1，其中i大于等于3。

8.如权利要求7所述的神经元晶体管结构，其特征在于，所述第一突触部、第二突触部直至第i突触部采用权利要求1或2所述的金属氧化物半导体场效应管。

9.如权利要求8所述的神经元晶体管结构，其特征在于，所述神经网络至少包括一个神经元晶体管。

10.一种神经元晶体管的应用方法，应用于权利要求6-8任一项所述的神经元晶体管结构，其特征在于，包括：

从神经元晶体管时钟电源端输入时钟信号；

从突触部输入权重控制信号；

对所述权重控制信号进行加权求和并与预设阈值比较，大于预设阈值输出高电平，小于预设阈值输出低电平；

根据所述输出电压，可以调整突触缩放控制部的阈值电压以实现突触缩放。