栅控内嵌反偏PN结的单器件同或门电路的研究

在实现同或门电路时,为减少器件的使用以及使用简便,提出了栅控内嵌反偏PN结的单器件同或门电路(GPN-XNOR)。通过silvaco软件建模与仿真,分析其工作原理。GPN-XNOR是通过控制栅极电压来控制其下方体硅区的多数载流子类型,利用漏极电压实现PN结的正偏与反偏,进而实现器件的导通与截止。在漏极电压为正,栅压的极性相同时,器件可以正常导通,进一步实现同或功能。如果栅压极性不同,器件不会导通。GPN-XNOR结构与传统的MOS场效应晶体管不同之处在于源区采用了N型重掺杂区,漏区采用了P型重掺杂区,源漏掺杂类型不相同。相比于CMOS工艺实现同或功能来说,该设计具有材料用量少,占用芯片面积少的特点,只需要一个器件就可以实现同或XNOR逻辑功能,并且不用转换栅极电压的极性就可以实现同或门电路。