具有异或门功能的磁性晶体管制造技术

一种磁性晶体管线路包含一个第一磁性晶体管与一个第二磁性晶体管。这两个磁性晶体管的工作原理如同传统晶体管的工作原理一样，借助放置在磁性晶体管旁的金属元件控制这两个磁性晶体管启动或关闭。借着利用这些金属元件控制，二进制的异或门（ＥＸＯＲ）逻辑功能可得到应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关具有异或门(EXOR)运算功能的一种晶体管电路，且特别是有关 一种由几个磁性晶体管结合而成的具有EXOR运算功能的晶体管电路。
技术介绍
在IC电路设计中，具EXOR运算功能的电路非常重要。设计者可以将此电路 与其他逻辑电路结合来加以应用。 EXOR逻辑运算功能 输出二X'Y' +X' .Y二进制的或门(OR)逻辑运算功能的真值表如下<table>table see original document page 6</column></row><table>传统的具有EXOR运算功能的晶体管电路需由大量的互补式金属-氧化层-半 导体(CMOS)晶体管来加以连接完成。巨磁电阻效应(giant magnetoresistance effect, GMR)是一个量子机械效应，存在 一个由多个薄磁性单元和多个薄非磁性单元相交叉形成的结构体中。根据所施加的 外加磁场，巨磁电阻效应会在零磁场的高阻抗状态到高磁场的低阻抗状态间产生一 明显的变化。因此，巨磁电阻效应可用来设计磁性晶体管。因此，磁性晶体管还可整合进磁 性晶体管电路中，且不需要昂贵程序与设备。磁性晶体管电路的设计与制造仅需短 的程序化设计时间并可提供高密度。为了前面所述的理由，对于具有EXOR运算功能整合于内且使用磁性晶体管 形成的磁性晶体管电路具有一需求。
技术实现思路
因此本专利技术的目的就是提供一种具有由磁性晶体管执行EXOR运算功能的晶 体管电路元件。根据本专利技术的一实施例，磁性晶体管电路有一个第一磁性晶体管与一个第二磁 性晶体管。第一磁性晶体管具有一个第一磁性块与一个第二磁性块，其中第一磁性 块与高电压端耦接，第二磁性块与输出端耦接。第二磁性晶体管有一个第三磁性块 与一个第四磁性块，其中第三磁性块与低电压端耦接，第四磁性块与第二磁性块和 输出端耦接。第二与第四磁性块有相同方向的偶极;第一与第三磁性块有相反方线 的偶极;第一，第二，第三与第四磁性块的偶极配置用以控制在输出端的数据输出。根据本专利技术的另一实施例，此方法使用磁性晶体管电路产生EXOR运算功能。 此方法包含使用一个具有第一磁性块与第二磁性块的第一磁性晶体管和一个具有 第三磁性块与第四磁性块的第二磁性晶体管。其中第一磁性块与高压端耦接，第二 磁性块与输出端耦接，第三磁性块与低压端耦接，第四磁性块与第二磁性块和输出 端耦接。此方法分别使用第一、第二、第三与第四磁性块去控制在输出端的数据输 出，其中第二磁性块与第四磁性块有相同方向偶极，第一磁性块与第三磁性块有反 方向偶极。以下将以具体例子说明本专利技术的具体应用和实施。 附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点能更明显易懂，以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，其中图1是依照本专利技术一实施的一种具有EXOR运算功能的磁性晶体管电路图。 图2A是依照本专利技术一实施例的一种用以操作EXOR二位运算的磁性晶体管电路图。图2B是依照本专利技术一实施例的一种用以操作EXOR二位运算功能的另一磁性晶体管电路图。图2C是依照本专利技术一实施例的一种用以操作EXOR二位运算功能的另一磁性 晶体管电路图。图2D是依照本专利技术一实施例的一种用以操作EXOR二位运算功能的另一磁性 晶体管电路图。具体实施方式请参考本专利技术实施方式的详细说明，并请同时参考附图。所有图示依据本专利技术易于说明而绘制。该图示中的元件标号、位置、彼此关系 和尺寸，是用以帮助阅读与认识实施方式的内容。请参照图l，其是依照本专利技术一较佳实施例的一种具有EXOR运算功能的磁性 晶体管电路图。磁性晶体管电路有一个第一磁性晶体管200与一个第二磁性晶体管 230。第一磁性晶体管200有一个第一磁性块213与一个第二磁性块216，其中第 -磁性块213与高电压端220耦接，第二磁性块216与输出端270耦接。第二磁性 晶体管230有一个第三磁性块233与一个第四磁性块236，其中第三磁性块233与 低电压端240耦接，第四磁性块与第二磁性块216和输出端270耦接。第二磁性块 216与第四磁性块236有相同方向的偶极;第一磁性块213与第三磁性块233有相反 方向的偶极;第一磁性块213，第二磁性块216，第三磁性块233与第四磁性块236 的偶极配置用以控制输出端270的数据输出。磁性晶体管电路进一步包含多个金属元件212， 217， 232， 237分别地布置在 磁性块213， 216， 233与263旁。金属元件212， 217， 232， 237个别地控制磁性 块213， 216， 233与236的偶极。例如。第一磁性晶体管200有金属元件(metal devices)212与217分别放置在磁性块213与216旁。金属元件212用来控制磁性 块213的偶极，和金属元件217用来控制磁性块216的偶极。如上所述，设计者可使用金属元件来控制磁性块的偶极，且设计者还可使用一 磁性晶体管的两磁性块偶极来控制两磁性块的导通。例如，当第一磁性块213的偶极与第二磁性块216的偶极一样时，第一磁性块 213与第二磁性块216之间有传导性;当第一磁极块213与第二磁极块216的偶极是 不4羊的，第一磁性块213与第二磁性块216之间无传导性。当第三磁性块233的偶极与第四磁性块236的偶极一样的，第三磁性块233 与第四磁性块236之间有传导性;当第三磁极块233与第四磁极块236的偶极是不样的，第三磁性块233与第四磁性块236之间无传导性。如上述所描述，磁性晶体管可以用来建构具逻辑运算功能的电路。 其下所述为图1的具有二进制EXOR逻辑运算功能的磁性晶体管电路。 EX()R运算功能为 输出二X'Y' +X' 'Y根据本专利技术的实施例，二进制的EXOR逻辑运算功能的真值表如下输出偶极Y4(今)偶极Yi(《)偶极X4(—)01偶极X4(《)10其中"输出"所指为输出端270的输出数据，X'为磁性块216与236的偶极， Y'为磁性块233的偶极。第一磁性块213与第三磁性块233有不同方向的偶极， 因此第一磁性块213的偶极为Y，(就是非Y)。符号"》"和"《"配置分别代 表第一偶极与第二偶极。如何使用X与Y的偶极产生EXOR逻辑运算功能，请详 见下列叙述。图2A是依照本专利技术一实施例的一种具有EX0R二位运算功能的磁性晶体管电 路图。其中，当磁性晶体管电路操作EXOR逻辑运算功能以输出二进制数据"0" 时，第二磁性块216与第四磁性块236的偶极218a与偶极238a是处在代表二进制 数据"1"的一个第一偶极状态借以控制输出数据，而第一磁性块213与第三磁性 块233的偶极211a与偶极231a是处在分别代表二进制数据"0"与"1"的一个第 二偶极和一个第一偶极状态借以控制输出数据。图2B是依照本专利技术另一实施例的另一种具有EX0R二位运算功能的磁性晶体 管电路图。其中，当磁性晶体管电路执行EXOR逻辑运算功能以输出二进制数据 "1"时，第二磁性块216与第四磁性块236的偶极218b与偶极238b为代表二进 制数据"1" 一个第一偶极去控制输出数据，第一磁性块213与第三磁性块233的 偶极211b与偶极231b为分别代表二进制数据"1"与"0"的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有异或门（ＥＸＯＲ）运算功能的磁性晶体管电路，该磁性晶体管电路至少包含：　　　　一个第一磁性晶体管，其具有一个第一磁性块与一个第二磁性块，其中该第一磁性块与一高电压端耦接，该第二磁性块与一输入端耦接；以及　　　　一个第二磁性晶体管，其具有一个第三磁性块与一个第四磁性块，其中该第三磁性块与一低电压端耦接，该第四磁性块与该第二磁性块以及该输入端耦接；　　　　其中，该第二磁性块与该第四磁性块有相同方向的偶极，该第一磁性块与该第三磁性块有相反方向的偶极，该第一磁性块、该第二磁性块、该第三磁性块与该第四磁性块的偶极用以控制该输出端的数据输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TA阿甘，J赖锜，
申请(专利权)人：北极光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]