本発明は、少なくとも第１及び第２の単電子トランジスタと同数の電界効果トランジスタを用いて、電流の方向を直列または並列に切り替えられるようにし、単電子トランジスタ(SET)の固有特性であるクーロン振動を用いて多重値信号に演算可能にすることにより、一つの論理回路で、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、そして、ＡＮＤの４つの基本論理回路に変換可能にするフレキシブル多機能論理回路及びこれを用いた素子に関する。これを具現するための手段として、それぞれ側面ゲート(Gate1、Gate2)と、入力電圧端子(Vin1、Vin2)とが備えられた少なくとも第１及び第２の単電子トランジスタ(SET1、SET2)と、一定の電流を与える定電流源(ＶＤ)と、定電流源(ＶＤ)から前記第１及び第２の単電子トランジスタ(SET1、SET2)に一定のドレイン電圧を維持する第１の電界効果トランジスタ(FET1)と、前記第１及び第２の単電子トランジスタ(SET1、SET2)への電流の流れを決める少なくとも１つの第２の電界効果トランジスタ(FET2)と、前記第２の電界効果トランジスタ(FET2)のＯＮ/ＯＦＦ動作により、電流の流れ方向が変わる２つの端子(Port1、Port2)とを含む。 （もっと読む）

ナノスケール電子スイッチングデバイス（１０）の接合部において用いるための制御層（２６、２６’、２８、２８’、２８’’）が開示される。制御層（２６、２６’、２８、２８’、２８’’）は、ナノスケール電子スイッチングデバイス（１０）内の接続層（１６）及び少なくとも１つの電極（１２、１４）と化学的に適合する材料を含む。制御層（２６、２６’、２８、２８’、２８’’）は、デバイス（１０）の動作中に、電気化学的反応経路、電気物理的反応経路又はこれらの組合せのうちの少なくとも１つを制御するようになっている。 （もっと読む）

【課題】トンネル電界効果トランジスタ（ＴＦＥＴ）は、金属酸化物電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の後継者と考えられるが、シリコンベースのＴＦＥＴは一般に低いオン電圧、トンネルバリアの大きな抵抗による欠点が問題となる。より高いオン電流を得るために、異なった半導体材料（例えばゲルマニウム（Ｇｅ））からなるヘテロ構造を備えた細長い単結晶ナノ構造ベースのＴＦＥＴが用いられる。
【解決手段】ＴＦＥＴのソース（又は代わりにドレイン）領域として機能する、異なった半導体材料からなる細長い単結晶ナノ構造を導入する。ヘテロ部分の導入は、シリコンとゲルマニウムの間の格子不整合が高い欠陥界面とならないように行われる。従来のＭＯＳＦＥＴに匹敵する、静的電力の低減と同様に動的電力の低減が行われる。細長い単結晶ナノ構造のＳｉ／ＧｅＴＦＥＴによる超高密度オンチップトランジスタを用いた、多層の論理が期待される。 （もっと読む）

【課題】 高い増幅率で駆動可能なスピントルクトランジスタを提供する。
【解決手段】 スピントルクトランジスタ１０は、第１非磁性導体１に電気的に接続された入力端子ＩＴ及び出力端子ＯＴを備えるスピントルクトランジスタ１０において、第１非磁性導体１における入力端子ＩＴと出力端子ＯＴとの間の電子通過領域に取り付けられ、磁化の向きが制御される第１被制御用磁性体ＧＭ１を有するゲート手段ＧＭと、入力端子ＩＴと第１非磁性導体１との間に介在し、一方向（＋Ｚ）の磁化の向きを有する入力側磁性体ＦＩと、入力側磁性体ＦＩと第１非磁性導体１との間に介在する第１トンネルバリア層ＴＩと、出力端子と第１非磁性導体との間に介在し、上記一方向（＋Ｚ）とは逆の磁化の向き（−Ｚ）の成分を有する出力側磁性体ＦＯとを備えている。 （もっと読む）

【課題】トンネル電界効果トランジスタ（ＴＦＥＴ）は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の後継者と考えられるが、シリコンベースのＴＦＥＴは一般に低いオン電流、トンネルバリアの大きな抵抗に関する欠点を有する。
【解決手段】より高いオン電流を達成するために、他のシリコン（Ｓｉ）チャネル中にゲルマニウム（Ｇｅ）トンネルバリアを備えたナノワイヤベースのＴＦＥＴが用いられる。ナノワイヤは、シリコンとゲルマニウムの間の格子不整合が、高い欠陥のある界面とならないように導入される。従来のＭＯＳＦＥＴ構造に比較して、静的電力の低減と共に動的電力の低減が得られる。これにより、多層ロジックは、ナノワイヤＳｉ／ＧｅＴＦＥＴを用いることで、非常に高いオンチップトランジスタ密度となる。 （もっと読む）

電圧切り換え可能な誘電材料の組成は、誘電母体材料内に均一に分散する2種類以上の異なる半導体材料を有する。前記半導体材料は、生成された電圧切り換え可能な誘電材料に様々な過電圧のレベルに対するステップ応答を供するため、それぞれ異なるバンドギャップエネルギーを有するように選ばれる。前記半導体材料は、無機の粒子、有機の粒子、又は前記誘電母体材料内で可溶であるか、又は該誘電母体材料と混和可能な有機材料を有して良い。組成はまた任意で電気伝導性材料をも有して良い。組成中での前記伝導性材料又は前記半導体材料のうちの少なくとも1つはアスペクト比が少なくとも3以上であることを特徴とする粒子を有して良い。
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【課題】直線状の線路の中を磁気ソリトンが伝搬するのに必要な磁界は比較的に小さいのに、方向の変化、接合および論理ゲートは隣接するソリトンの間に弱い結合を生ずる。その結果生ずるエネルギの不連続は高い伝搬磁界を必要とし、伝搬磁界と核生成磁界との間の分離を小さくし、新しいソリトンを誤って核生成するという問題が生じる。
【解決手段】磁気ソリトンを保持および伝搬することができる少なくとも１つのコンジットによって形成された論理デバイスのための磁気論理素子が開示される。このコンジットは、ソリトンの伝搬エネルギの中に不連続を生ずるノードおよび／または方向の変化の供給に対して適応され、結果として論理機能が処理される。相互接続体およびゲートのような磁気論理デバイスおよびこのようなデバイスや適切な演算磁界を組み込んだ磁気論理回路がまた開示される。 （もっと読む）

【課題】活性層の注入電流密度を向上させ発振の出力パワーを向上させることができる共鳴トンネルダイード型の発振素子を提供することである。
【解決手段】発振素子は、電磁波の利得を有する利得媒質4と、電磁波を利得媒質4へ閉じ込めるための共振器5、16と、利得媒質4へキャリアを注入する手段1、6を備える。利得媒質4は、2つ以上の量子井戸層9、11と各量子井戸層を隔てる複数の障壁層8、10、12から構成されて、2つ以上の量子井戸層9、11のサブバンド間でキャリアの遷移がフォトンアシストトンネルを経て生起して利得が発生する共鳴トンネルダイオードに基づく構成である。各量子井戸層は、結晶を構成する基板1の格子定数とは異なる格子定数を持ち且つ臨界膜厚よりも薄い膜厚で歪を有する。複数の障壁層は、量子井戸層とは反対方向の歪を有し基板1とは異なる格子定数を持つ層を少なくとも1つ含む。 （もっと読む）

【課題】桁違いに感度が優れ、応答速度の早いミリ波・遠赤外光検出器を提供する。
【解決手段】電磁波をサブミクロンサイズの微少空間領域に集中する電磁波結合手段と、この集中した電磁波を吸収してイオン化を起こす第１の量子ドットと、この第１の量子ドットに静電的に結合した第２の量子ドットを含む単一電子トランジスタとを備え、単一電子トランジスタは、２次元電子系を形成する単一へテロ構造と、この２次元電子系内にトンネル結合する量子ドットの静電ポテンシャルを制御するゲート電極と、量子ドットとトンネル結合するソース電極及びドレイン電極と、を有し、第１の量子ドットのイオン化に伴う第２の量子ドットの静電的状態の変化によって単一電子トランジスタの電気伝導度が変化することに基づいて電磁波を検出する。 （もっと読む）

【課題】ナノ粒子のクーロンブロッケイドを利用する磁気抵抗効果素子でありながら、磁化の熱揺らぎの影響を受けずに室温で動作する、新規な磁気抵抗効果素子及び不揮発性ランダムアクセス磁気メモリを提供する。
【解決手段】磁気抵抗効果素子２０は、強磁性固定層となる第１の強磁性層２と、トンネル電子のバリアとなる第１の絶縁層４と、トンネル電子のバリアとなる第２の絶縁層５と、強磁性自由層となる第２の強磁性層３と、非磁性層からなるスペーサ層６と、強磁性からなるスピン注入層７と、を順に積層してなり、第２の絶縁層５内に、粒径が約１．５ｎｍ以下の非磁性ナノ粒子１を埋め込み、非磁性ナノ粒子１が単一電子トンネル効果を生起し、強磁性自由層のスピン注入による磁化反転ができる。この磁気抵抗効果素子をメモリセルとすれば、高集積の不揮発性ランダムアクセス磁気メモリが得られる。 （もっと読む）