專利名稱：硅基單電子神經(jīng)元量子電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及納米電子學中單電子器件集成電路技 術領域，尤其涉及一種硅基單電子神經(jīng)元量子電路。
背景技術：
納米電子學是納米科技的重要領域之 一 ，是微電 子學繼續(xù)向微觀領域的發(fā)展和延伸。目前，超大規(guī)模
集成電路的特征尺寸已經(jīng)進入到納米尺度(< 10 0
nm范圍，在CMOS器件等比例縮小的過程中，強電場
效應、執(zhí)效應和量子效應的影響變得越來越突出。在
納米尺度的半導體庫侖島中，庫侖阻塞效應的發(fā)現(xiàn)，
使半導體曰 曰曰體管器件進入了單電子可控的時代。單電
子器件已經(jīng)成為納米電子學中最為基本的元件之-一 °
單電子器件是通過納米尺寸的庫侖島控制單個電
子輸運來進行工作的。隨著納米加工技術的發(fā)展，科
學家已經(jīng)可以在納米尺度范圍內(nèi)控制庫侖島的尺寸和
形狀，以及隧穿結勢壘的厚度和形狀。目前在實驗室
已經(jīng)實現(xiàn)了硅基單電子器件在室溫條件下工作。庫侖 島的空間尺寸被減小到納米量級，導致量子限制效應 的顯著增強。電子隧穿通過庫侖島時，庫侖島內(nèi)的電 荷勢能將排斥外界電子的進入。如果電子進入庫侖島 所需的電荷能大于環(huán)境熱能，這個電子將被阻塞。器 件的柵電場通過電容耦合可以對庫侖島內(nèi)的能級進行 電勢調(diào)制。當庫侖島內(nèi)的能級位于源漏電子庫費米能 級構成的能量窗口時，電子將通過共振隧穿效應高穿 透率地通過庫侖島。這樣，控制單電子的隧穿和阻塞 狀態(tài)，便構成了單電子器件信息表達的基本方式。對 于單電子晶體管來說，通過庫侖島的電子動量變化被 顯著地表現(xiàn)為具有分立能級特征的電流峰。對于單電 子記憶存儲器來說，單電子進入庫侖島可以視為存儲 一個電荷，流出庫侖島可以視為釋放 一 個電荷。庫侖 島在這種單電子進出的過程中，電勢將具有e/C(其中 C為庫侖島的整個電容)的起伏，單電子記憶存儲器可 以探測出這種由于單電子輸運引起的庫侖島電勢起
單電子器件不同于微電子M0S器件的基本特征是
具有超高密度集成能力和量子效應，這兩個基本特征 決定了單電子器件的集成方式不同于通常的微電子器 件。與任何多體系統(tǒng) 一 樣，超高密度集成的納米單電
子電路存在熱起伏、器件性能參數(shù)起伏以及局部可靠 性起伏等。傳統(tǒng)的CMOS電路組織方式和系統(tǒng)設計思想 將不適合納米電子器件體系結構的要求。人工神經(jīng)網(wǎng) 絡、模糊系統(tǒng)以及遺傳算法為納米單電子電路結構提 供了有趣的研究途徑。由于單電子器件具有十分精細 的結構，數(shù)據(jù)處理過程僅涉及少數(shù)粒子，參數(shù)可能發(fā) 生明顯的波動，這種波動也會導致輸出信號的起伏， 因此采用具有概率意義的模糊量進行信息控制是非常
必要的 一 方面，模糊量集合按照 一 定的邏輯規(guī)則以
交集(最小化)運算得到離散輸出值；另 一 方面，通 過最大化運算合成各規(guī)則的結果。最后，利用重心法， 推理出確定的離散值。這種處理過程具有非常好的保 持穩(wěn)定的自適應性(即魯棒性)，更加接近人類的思維 方式。神經(jīng)網(wǎng)絡提供了基于模糊系統(tǒng)概念的實現(xiàn)系統(tǒng)， 它具有適應環(huán)境輸入數(shù)據(jù)的特點，并可以通過調(diào)整神 經(jīng)元之間的連接強度(權重)進行學習。雖然整個系 統(tǒng)可能比較復雜，但可以應用遺傳算法進行優(yōu)化，通 過系統(tǒng)調(diào)整以適應環(huán)境。
神經(jīng)元(neuron)是構成神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構和 功能的基本單位。在生物學上，神經(jīng)元由 一 個細胞胞 體(soma)和 一 些連接到相鄰細胞的樹突(dendritie) 和軸突(axon )組成。通常樹突接受刺激信息，并向
胞體傳送，經(jīng)胞體整合后又軸突傳出。一 個神經(jīng)元的
軸突與另 一 個神經(jīng)元的樹突以突觸(synapse)的方式 相互連接。神經(jīng)元間的聯(lián)接強度信息(即權值)存儲 在突觸中，用于估計輸入信號。這種聯(lián)接可能是受歡 迎的(去極化過程)也可能是需要抑制的(超極化過 程)，它的分布性質(zhì)決定了神經(jīng)網(wǎng)絡的功能。剌激信號 會產(chǎn)生由細胞膜靜息電位去極化的局部電位，如果達 到明確的閾電位水平，就會激活爆發(fā)的動作電位(脈 沖)輸出。輸出的脈沖強度不依賴于刺激的強度和變 化率。閾電位越低(越接近靜息電位)，則興奮性越高， 閾電位越高(越偏離靜息電位)，則興奮性越低。從神 經(jīng)元模型可以看出在信號輸入部分，突觸不僅要使
聯(lián)接權值自適應可調(diào)，而且要具有局部信息存儲功能。 在信號輸出部分，信號輸出由閾值門所控制，但輸出 電壓幾乎不依賴于輸入電壓，而依賴于與細胞電位相 對應的電源電壓。
單電子器件依賴于電荷態(tài)進行工作，有信息局
域的特點單電子邏輯電路的一個重要任務就是實現(xiàn)
局部數(shù)據(jù)處理結構受生物學啟發(fā)的神經(jīng)元網(wǎng)絡或許
剛好能夠、)兩足這個要求基于神經(jīng)元的這些特點、，近
年來科學家提出了將單電子器件應用于祌經(jīng)元電路的
各種方案，同時也在不斷探索設計與神經(jīng)元特點相適
應的新型單電子器件。1 9 9 5年Goossens等人提出 了將單電子反相器用于神經(jīng)網(wǎng)絡設計中，但是這個設 計中單電子器件由電流源驅動，數(shù)據(jù)處理過程需要很 大的功耗。1 9 9 7年Kirihara提出一種能夠阻斷靜 態(tài)電流的單電子互補反相器作為神經(jīng)元的權值電路， 由電流結點的權值電壓控制輸出，這種設計使絕大部 分的功耗獲得了降低。2 0 0 0年Gerousis從單電子 隧穿與存儲的概率出發(fā)，提出了由單電子反相器構建 的鄰近單元閉環(huán)和串接兩種正反饋神經(jīng)網(wǎng)絡電路，適 合于實現(xiàn)非線性的輸入/輸出變換。Amemiya研究小組 1 9 9 6年提出了單電子反相器適合用于Boltzmann 機神經(jīng)元電路中，他們通過 M o n t e Carlo方法，對非 穩(wěn)定環(huán)境下零輸入時，模擬得出了 Sigmoid型的隨機 輸出結果。2 0 0 1年他們給出了具體的 Boltzmann 機概念的神經(jīng)網(wǎng)絡，即通過每個神經(jīng)元的輸出反饋到 其他神經(jīng)元的輸入來交換信號修正輸出。2 0 0 4年 Amemiya研究組又提出一種由偏壓的電阻和隧穿結組 成的單電子振蕩器，用于單電子神經(jīng)元電路。正偏壓 和負偏壓的單電子振蕩器作為一個工作單元，通過電 阻和隧穿結間的庫侖島結點形成電容耦合，依賴單電 子脈沖(spike )極化電流傳遞信息，但是這種器件不 能存儲和調(diào)整突觸權值。如果工作單元偏壓極性相同，
突觸就是受抑制的；偏壓極性相反，就是興奮的。基
于這種特性，自2 0 0 4年以來，他們提出并深入研
究了有容錯能力的并行輸入的神經(jīng)網(wǎng)絡電路。
Lik h 3 r e v研究小組2 0 01年提出了由單電子曰 曰曰體管
和單電子陷阱相結合的方式構成閉鎖開關器件作為神
經(jīng)鍵，單電子陷阱作為浮柵，使器件的開關白動依賴
于偏壓水平，傳遞二進制模擬信號，從而實現(xiàn)自由生
長神經(jīng)網(wǎng)絡和隨機分布的閂鎖型神經(jīng)網(wǎng)絡。2003
年他們設計出了將這種單電子閉鎖幵關器件通過納米
線平行、正父的方式構成CrossNets神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)
模擬計算證明，CrossNet可!以很好地構成Hopfi eld網(wǎng)
絡和多層前饋感知器。然而，這種單電子開關存在的 明顯缺點就是聯(lián)接權重的二進制特征，具有不連續(xù)效
應。上海交通大學蔣建飛研究小組2 0 0 2年研究模 擬了 一種神經(jīng)網(wǎng)絡單電子數(shù)/模轉換器，即由多個輸入
柵串聯(lián) 一 個浮柵的單電子晶體管，具有表決非線性輸 出功能。從以上可以看出，單電子神經(jīng)元的研究還處 于概念性的探索起步階段。將單電子器件應用于神經(jīng) 網(wǎng)絡領域，有著廣泛的技術前景以及經(jīng)濟和社會意義。
單電子器件中發(fā)生電子隧穿輸運和存儲都具有一 定的概率，而庫侖島內(nèi)量子態(tài)的分布是控制這種概率 的有效途徑。因此，利用單電子器件的這 一 特性，研
究并制出-種更加接近于生神經(jīng)元功能的新型單
電子益件及電路結構勢在必行它不僅要求輸入輸
出信息以概率形式發(fā)生，而且能夠控制這種信自 必的動
態(tài)傳遞的權重。本課題正是基于這思術百，試圖創(chuàng)造
出這種新型的單電子器件和單電子神經(jīng)元量子電路
硅基單電子神經(jīng)元有希望以極低的功耗實現(xiàn)室溫條件
下的信息傳遞，成為下代神經(jīng)網(wǎng)絡的基本單元，并
對基于納電子神經(jīng)網(wǎng)絡技術的量子計算機的形成且 Z 、有
重要思義

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此為利用納米電子技術復制生物學神
經(jīng)元功能，本發(fā)明的巨的在于提供種有非對稱庫
侖島串聯(lián)結構的新型硅基單電子器件，以及有這種類
型的單電子器件構建有神經(jīng)元功能的量子電路單
電子神經(jīng)元量子電路過調(diào)整庫侖島中能級的分布來
操縱電子的波函數(shù)，從而控制所關心的概率權重，進
行量子信息處理由硅基單電子器件構成的神經(jīng)元量
子電路是未來納電子神經(jīng)網(wǎng)絡的基本單元，可以實現(xiàn)
極咼的集成度、大規(guī)模的并行計算、局部的適應性、
分布式的數(shù)據(jù)處理能力和容錯R匕 B匕力硅基單電子神經(jīng)
元有希望以極低的功耗實現(xiàn)室溫條件下的信息傳遞
成為下 一 代神經(jīng)網(wǎng)絡的基本單元。
為達到上述目的，本發(fā)明提供的 一 種硅基單電子 神經(jīng)元量子電路，其特征在于，該電路包括
一單電子突觸電路單元，由圍柵型硅基單電子器 件實現(xiàn)權值的存儲，對并行輸入的信號進行加權求禾口 ；
單電子閾值門限電路單元，該單電子閾值門限
電路單元的輸入l山 頓與單電子突觸電路單元的求和結點
相聯(lián)，該求和結點、電壓觸發(fā)由側柵型硅基單電子器件
構成反相器結構，實現(xiàn)限幅函數(shù)輸出；
—反饋電路單元，該反饋電路單元的輸入一山 頓與單
電子閾值門限電路單元的輸出—山 乂而相聯(lián)，苴 z 輸出丄山 順與單
電子突觸電路單元的控制柵極相聯(lián)，將閾值門限電路
單元的輸出信號反饋回單電子觸電路單元調(diào)存
儲的權值以及求和結點、電壓。
苴 z 、中所述的單電子觸電路單元由并行的圍孤 微型
硅基單電子器件聯(lián)接而成，輸入信號由圍柵型硅基單
電子器件的源極輸入，漏極輸出，并電流匯聚到求和
結點上積累存儲電荷
中所述的單電子閾值門限電路單元由側恤 微型硅
基單電子器件串聯(lián)組成反相器結構，該側恤 微型娃基單
電子明— 益件的極與單電子突觸電路單元的求和結點、相聯(lián)。
11
中所述的反銷 頃電路單元將輸出電壓反饋作用于
觸電路單元中圍柵型單電子器件的小庫侖島柵電容
進行權值調(diào)整，并觸發(fā)反饋電路單元中的耗盡型M0S
曰 曰曰體管導通使求和結點、電容:放電0
本發(fā)明卡的有效果是
從上述技術方案可以看出，本發(fā)明具有以下有、/. frff.
效果:
1、利用本發(fā)明圍柵型硅基單電子晶體管，能
夠在金屬控制圍柵和點接觸結構之間，形成 一 個局域
的庫侖島區(qū)域通過圍柵上電壓的變化，庫侖島的尺
寸和費米能級也將發(fā)生變化，從而可以控制進入單電
子曰 曰曰體管的電荷量，電子具有順序隧穿過程，更為容
易克服電子產(chǎn)生的信號噪聲和室溫浮動帶來的環(huán)
境噪聲，從而更為容易實現(xiàn)低功率、咼密度集成、超
快的響應速度坐 寸單電子器件的優(yōu)點
2 、利用本發(fā)明，側J柵型硅基:單電子器件，能夠
實現(xiàn)娃基單電子器件批量地具有穩(wěn)定控制單電子輸運
的能力，并可以有效克服硅基單電子曰 曰曰體管由于子
點尺寸差異所帶來的子電學性能的不一致性。雙量
子點接觸結構的硅基單電子器件具有順序隧穿過程，
更為易克服室溫熱浮動帶來的環(huán)境噪聲， 從而更為
容易實現(xiàn)低功率、咼密度集成、超快的響應速度等單
電子器件的優(yōu)點
3、利用本發(fā)明，使單電子器件以神經(jīng)網(wǎng)絡結構
進行咼密度集成，克服了超咼密度集成的納米單電子
電路存在的執(zhí)起伏、明— 奮件性能參數(shù)的起伏以及局部可
罪性的起伏等利用非對稱庫侖島串聯(lián)結構的娃基單
電子器件組建新型人工神經(jīng)元電路，模擬神經(jīng)細胞中
的基本信息傳遞功能。靜息的神經(jīng)細胞膜有電學極
性，神經(jīng)細胞依賴突觸極性的變化來傳遞/、奮或抑制
信息的將10nm的小庫侖島與100n m的大庫侖島
串聯(lián)起來由于電荷存儲的容量差幵，將形成與神經(jīng)
細胞突觸類似的極化電位分布而庫侖島量子能級通
道與突觸細胞膜的化學物質(zhì)擴散通道功能類似電子
從大庫侖島進入小庫侖島，是—個電勢分布去極化的
過程從而模擬神經(jīng)細胞中的:基本'信,息r傳遞功f能c


為進一步說明本發(fā)明的具體技術內(nèi)容，以下結合
實施伊J及附圖詳細說明如后，其巾
圖1為單電子神經(jīng)元量子電路圖2(a)為圍柵型硅基單電子器件的結構示意圖2為圍柵型硅基單電子器件的電路示意圖3 ( a )為側柵型的硅基單電子器件的結構示意
圖3 ( b )為側柵型的硅基單電子器件的電路示意圖。
且 z 、體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明
白，以下結合員體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進
步詳細說明
圖i所示單電子神經(jīng)元的電路，包括
單電子突觸電路單元11 ，由圍柵型硅基單電
子器件實現(xiàn)權值的存儲，對并行輸入的信號進行加權
求和
單電子閾值門限電路單元1 2 ，該單電子閾值
門限電路單元i2的輸入端與單電子突觸電路單元1
1的求和結點、相聯(lián)該求和結點電壓Vs觸發(fā)由側柵型
硅基單電子器件構成反相器結構，實現(xiàn)限巾'畐函數(shù)輸出；
一反饋電路單元13 ，該反饋電路單元13的輸
入"V山 順與單電子閾值門限電路單元1 2的輸出端相聯(lián)，
其輸出端與單電子突觸電路單元1 1的控制柵極相
聯(lián)，將閾值門限電路單元1 2的輸出信號反饋回單電 子突觸電路單元1 1 ，調(diào)節(jié)存儲的權值以及求和結點
電壓vs。
圍柵型和側柵型硅基單電子器件都具有非對稱的
庫侖島串聯(lián)結構，主要由1 0 nm量級的小庫侖島2 3 、 32、 33 (圖2、圖3中)禾B100nm量級的大庫 侖島2 8、 34 (圖2、圖3中)串聯(lián)而成。小庫侖 島主要提供室溫條件下單電子隧穿的能級通道，大的 庫侖島具有電荷緩存作用。
圖2所示為圍柵型硅基單電子器件，包括在SOI 襯底2 1的頂層硅上，制備 一 個量子點接觸結構2 3 的硅納米電導線2 2 。熱氧化以后，在硅納米線點接 觸結構2 3處，由于應力將形成小于1 0 nm尺寸的小 庫侖島2 3 ，表面形成氧化絕緣層2 4 。制作源極和 漏極2 5 、2 6的歐姆接觸后，在小庫侖島附近的一 側制作 一 個控制圍柵2 7 。這樣，在控制圍柵和點接 觸結構之間，構成 一 個局域的大庫侖島區(qū)域2 8 ，用 于電荷存儲。在器件的源漏兩極2 5 、2 6加上偏壓 時，使電子從控制圍柵2 7 —側流入大庫侖島2 8 。 通過柵電壓變化，大庫侖島2 8的尺寸和費米能級也 將發(fā)生變化，從而可以控制存儲電荷量和流經(jīng)小庫侖 島2 3的電荷量。
圖3所示為側柵型硅基單電子器件包括在SOI襯 底3 1的頂層硅上，制備 一 個夾在兩個量子點接觸結
構3 1、 3 3之間的大硅庫侖島3 4，以及一個用于 控制大硅庫侖島3 4電勢的硅側柵電極3 5 。熱氧化
以后，由于應力在兩個點接觸結構處將形成小于1 0
nm尺寸的兩個小硅庫侖島3 1 、 3 3 ，表面由氧化絕
緣層3 6包裹。硅側柵電極3 5上加上偏壓，用以吸
引電荷進入大硅庫侖島3 4并存儲在大硅庫侖島3 4 中，大硅庫侖島3 4的費米能級位置將隨存儲的電荷
量而變化。在源極3 7和漏極3 8加上偏壓，單個電
荷將從 一 端小硅庫侖島順序隧穿進入硅庫侖島，再通
過另 一 端小硅庫侖島單個順序隧穿流出。通過大硅庫
侖島3 4的費米能級的變化可以控制流入和流出電荷 的幾率。
單電子突觸電路單元11(請再參閱圖1 )由圍
柵型鞋基單電子器件T,T2、丁:i實現(xiàn)權值的存儲，對并
行輸入的信號進行加權求和圍柵型硅基單電子器件
作為觸輸入信號的權值生成器。權值的產(chǎn)生可以通
過圍柵27控制的尺寸可變的大庫侖島2 8來實現(xiàn)。
不同尺寸的庫侖島具有不同的能級間距。尺寸大的庫
侖島能級分布密集，能級間距較?。怀叽缧〉膸靵鰨u
能級分布稀疏，能級間距較:大,。單電子共隧穿通過時，
要求大、小庫侖島具有一致的量子能級。串聯(lián)的大庫
侖島28與小庫侖島23的能級相匹配的幾率決定單 電子隧穿的傳遞權重。通過圍柵27控制大庫侖島2
8的尺寸，不僅能使輸入信息以概率形式發(fā)生，而且
能夠控制信息的動態(tài)傳遞權重。并行輸入的加權信號
Vu、 Va、 vl:i電流合并，在加權求和結點累積存儲電荷， 改變求和結點電勢Vs。
閾值門限電路單元1 2由側柵型硅基單電子器件 T\、 T5串聯(lián)組成反相器結構。輸出電路由獨立電壓Vd 偏置，相當于細胞膜靜息電位。雙量子點接觸結構單 電子器件的開關取決于由求和結點處側柵電容C4 、 C 控制的大庫侖島的電勢。閾值門限輸出電路的輸出電 壓V。不依賴于并行輸入電壓Vu、 Vi2、 Vi3，而依賴于獨 立電壓Vdd偏置和電容C。的積分電荷量。
權值調(diào)節(jié)反饋電路單元l 3將輸出電壓V。反饋作
用于突觸單電子器件的小庫侖島柵電容Ch、 。2、 Cr3，進
行權值調(diào)整。同時，觸發(fā)耗盡型M0S晶體管1\導通使
求和結點電容Cj;放電。
一段時間后，求和結點電勢
降到足夠低，側柵型硅基單電子器件T4、 T5回到它的初
始狀態(tài)且上述過程又可以開始。輸入信號越強烈，
求 屮和結點電容Cz充電越快，就有越密集的脈沖序列輸
如圖1單電子神經(jīng)元電路所示，并行輸入的電壓
信號V11， v12，Vi3通過圍柵型硅基單電子器件T,、 T2、T3
作為突觸，通過大庫侖島上的柵壓V?？刂?一 定的聯(lián)接
電位，觸發(fā)側柵型硅基單電子器件T4、 T5工 立偏壓Vdd的單電子器件串聯(lián)結構電路輸出電壓信號
v。。輸出電壓幾乎不依賴于輸入電壓，而是依賴于與細
用于突
整。同 電。 一 段時 電子器件回
胞膜電位相對應的電源電壓。輸出電
觸單電子器件的小庫侖島柵電容進
時，耗盡型MOS晶體管1\導通使電容
間后，電勢VJ爭到足夠低，側柵型娃
到它的初始狀態(tài)，且上述過程又可以
越強烈、電容Q充電越快，就有越密
-■定的聯(lián)接
通過加權求
結點庫侖島
電路的激活
作，通過獨
出電壓信號
依賴于與細
饋作用于
值調(diào)整。同出。
以上所述的具體實施方式
和實施例，對本發(fā)明的
巨的、技術方案和有益效果進行了進步詳細說明
所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的員體實施方式
而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原
則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應
包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)
權利要求
1、 一種硅基單電子神經(jīng)元量子電路， 其特征在于，該電路包括一單電子突觸電路單元， 由圍柵型硅基單電子器件實現(xiàn)權值的存儲，對并行輸入的信號進行加權求和；一單電子閾值門限電路單元， 該單電子閾值門限電路單元的輸入端與單電子突觸電路單元的求和結點相聯(lián)， 該求和結點電壓觸發(fā)由側柵型硅基單電子器件構成反相器結構， 實現(xiàn)限幅函數(shù)輸出；一反饋電路單元， 該反饋電路單元的輸入端與單電子閾值門限電路單元的輸出端相聯(lián)， 其輸出端與單電子突觸電路單元的控制柵極相聯(lián)， 將閾值門限電路單元的輸出信號反饋回單電子突觸電路單元， 調(diào)節(jié)存儲的權值以及求和結點電壓。
2、根據(jù)權利要求1所述的硅基單電子神經(jīng)元量子電路，苴 / 、特征在于，中所述的單電子突觸電路單元由并行的圍柵型硅基單電子器件聯(lián)接而成，輸入信號由圍柵型娃基單電子器件的源極輸入，漏極輸出，并電流匯聚到求和結點上，積累存儲電荷
3、根據(jù)權利要求1所述的硅基單電子神經(jīng)元量 子電路，其特征在于，其中所述的單電子閾值門限電 路單元由側柵型硅基單電子器件串聯(lián)組成反相器結 構，該側柵型硅基單電子器件的柵極與單電子突觸電 路單元的求和結點相聯(lián)。
4 、根據(jù)權利要求1所述的硅基單電子神經(jīng)元量 子電路，其特征在于，其中所述的反饋電路單元將輸 出電壓反饋作用于突觸電路單元中圍柵型單電子器件 的小庫侖島柵電容進行權值調(diào)整，并觸發(fā)反饋電路單 元中的耗盡型M0S晶體管導通，使求和結點電容放電。
全文摘要
一種硅基單電子神經(jīng)元量子電路，該電路包括一單電子突觸電路單元，由圍柵型硅基單電子器件實現(xiàn)權值的存儲，對并行輸入的信號進行加權求和；一單電子閾值門限電路單元，該單電子閾值門限電路單元的輸入端與單電子突觸電路單元的求和結點相聯(lián)，該求和結點電壓觸發(fā)由側柵型硅基單電子器件構成反相器結構，實現(xiàn)限幅函數(shù)輸出；一反饋電路單元，該反饋電路單元的輸入端與單電子閾值門限電路單元的輸出端相聯(lián)，其輸出端與單電子突觸電路單元的控制柵極相聯(lián)，將閾值門限電路單元的輸出信號反饋回單電子突觸電路單元，調(diào)節(jié)存儲的權值以及求和結點電壓。
文檔編號G06N3/06GK101364594SQ20071012010
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權日2007年8月9日
發(fā)明者韓偉華 申請人:中國科學院半導體研究所