[发明专利]热场控制电导率变化器件

说明书

提供热场控制电导率变化器件及其用途。在一些实施方式中，一种热控开关包括：金属绝缘体转变(MIT)材料；与该MIT材料电连接的第一和第二接线端；以及设置于所述MIT材料附近的加热元件。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为62/809,434，申请日为2019年2月22日，名称为“热场控制电导率变化器件”的美国临时专利申请的优先权，并将该申请的内容整体援引于此。

技术领域

本发明总体涉及计算机技术，尤其涉及计算机系统的开关元件。

背景技术

某些材料存在两种导电状态。在一种状态下，此类材料具有金属导电特性。在另一种状态下，此类材料具有绝缘体导电特性。因此，这一类材料称为金属绝缘体转变(MIT)材料。目前，此类MIT材料为热门的研发课题，旨在发掘其实际应用。

发明内容

本发明的一个方面的特征总体在于一种热控开关，包括：MIT材料；与该MIT材料电连接的第一和第二接线端；以及设置于所述MIT材料附近的加热元件。

所述热控开关的实施方式可包括以下特征当中的一项或多项。一些实施方式包括设置于所述MIT材料和加热元件之间的电绝缘体。在一些实施方式中，所述加热元件包括焦耳加热元件。一些实施方式包括与所述加热元件电连接的第三和第四接线端，其中，所述焦耳加热元件在电流通过该焦耳加热元件以及所述第三和第四接线端时产生热量。在一些实施方式中，所述焦耳加热元件包括以下当中的至少一者：纳米丝内的拘热构造；或纳米丝内的纳米孔。在一些实施方式中，所述MIT材料的状态可由所述第一和第二接线端感测，其中，所述状态包括金属状态和绝缘体状态。在一些实施方式中，所述MIT材料的状态可由所述第一和第二接线端改变，其中，所述状态包括金属状态和绝缘体状态。

本发明的一个方面的特征总体在于一种存储器件，包括：存储器单元；以及与该存储器单元电连接的存储器单元选择器，其中，该存储器单元选择器包括：MIT材料；以及设置于该MIT材料附近的加热元件。

所述存储器件的实施方式可包括以下特征当中的一项或多项。一些实施方式包括设于所述MIT材料和所述加热元件之间的电绝缘体。在一些实施方式中，所述加热元件包括焦耳加热元件。在一些实施方式中，所述焦耳加热元件包括以下当中的至少一者：纳米丝内的拘热构造；或纳米丝内的纳米孔。一些实施方式包括与所述加热元件电连接的第一和第二接线端，其中，所述焦耳加热元件在电流通过该焦耳加热元件以及所述第一和第二接线端时产生热量。一些实施方式包括：与所述MIT材料电连接的第一接线端；以及与所述存储器单元电连接的第二接线端，其中，所述MIT材料的状态可由所述第一和第二接线端改变，所述MIT材料的状态包括金属状态和绝缘体状态，所述存储器单元的状态可由所述第一和第二接线端改变和感测。一些实施方式包括设置于所述加热元件与所述第一接线端之间的电绝缘体。一些实施方式包括设置于所述加热元件与所述MIT材料、存储器单元、第一接线端以及第二接线端当中至少一者之间的一个或多个电绝缘体。

本发明的一个方面的特征总体在于一种交叉点存储器阵列，包括：排成行和列的存储器元件阵列，其中，每一个存储器元件包括：存储器单元；以及与该存储器单元电连接的存储器单元选择器，其中，该存储器单元选择器包括：MIT材料；以及设置于该MIT材料附近的焦耳加热元件；多条第一金属线，每一条第一金属线与相应的列内的存储器元件的存储器单元电连接；以及多条第二金属线，每一条第二金属线与相应的行内的存储器元件的存储器单元电连接。