CN112466359A - 基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件，涉及器件和电路控制技术领域，包括：在输入端先利用电压可调磁各向异性效应降低铁磁层所需翻转能量，通过自旋轨道耦合效应材料体系施加不同方向电流产生自旋流，利用自旋轨道矩实现铁磁层翻转；在传输通道利用传输材料电学传导和自旋弛豫性质的电压可调性放大或者减小传输信号实现可重构特性；在输出端利用自旋轨道耦合逆效应实现自旋流转化电流，读取不同的电流方向，当多个输入时通过自旋流择多逻辑实现基本逻辑门电路运算。本申请无需磁场辅助，利用自旋轨道效应及其逆效应，通过全电压调控实现数据存储、写入和传输，进一步降低自旋逻辑器件的功耗，提高了器件运算速度和集成度。
Description
技术领域
本申请涉及器件和电路控制技术领域，尤其涉及一种基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件。
背景技术
磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory，MRAM)作为一种新兴非易失存储器，具有读写速度快、能耗低、寿命长和工艺兼容性号等优势，是最具大规模产业化前景的新一代非易失性存储器之一。磁性隧道结(Magnetic Tunnel Junction，MTJ)作为MRAM的存储单元。如第一代磁场驱动型磁随机存储器(MRAM)是以脉冲电流产生的奥斯特场驱动磁性隧道结自由层的磁矩翻转和实现信息的写入操作，但是写入电流能耗高，且尺寸难以缩小；第二代自旋转移力矩(Spin Transfer Torque，STT)型磁随机存储器(STT-MRAM)是基于脉冲自旋极化电流产生的STT效应来驱动磁性隧道结自由层的磁矩翻转和信息写入，其功耗可以显著降低，但是写入时延、读写路径相同导致的读取干扰和隧穿层击穿，以及写入电流能耗等问题逐渐凸显。
随着自旋电子学的迅猛发展，自旋轨道耦合效应(Spin-Orbit Coupling，SOC)越来越受到人们的广泛关注,主要包括自旋霍尔效应和界面Edelstein效应及其逆效应，可实现电压可控的电流和自旋流的相互转化。而自旋轨道转矩(Spin-Orbit Torque，SOT)基于SOC效应，利用电荷流诱导的自旋流产生自旋转移力矩，从而达到调控磁性存储单元的目的。由于其读写路径分开化，因此具有能耗低，写入速度快，磁矩翻转性强，效率高，局域性强，稳定性高等优良性能，在磁记忆，运算，存储器件等领域展现出巨大的前景。
而第三代自旋轨道力矩型磁随机存储器(SOT-MRAM)是利用自旋流产生的SOT效应作为信息写入方式，即保持了MRAM高速度和低功耗等优异特性，又实现了读写路径的分离，更有利于提高器件的抗击穿和长寿命等性能。目前对于采用性能优异的具有垂直磁各向异性的磁性隧道结作为基本存储单元的SOT-MRAM设计，一般需要在特定方向上外加磁场的帮助下，才能够实现磁性隧道结中垂直自由层的确定性磁矩翻转和信息写入。研究发现，磁各向异性可以通过电压进行调控，如利用铁电/铁磁异质结材料或者利用电压可调控磁各向异性效应(Voltage-Controlled Magnetic Anisotropy，VCMA)，进一步降低磁化翻转所需能量。
利用磁性材料的电子自旋特性来设计的数字逻辑器件称为自旋逻辑器件或磁逻辑器件。与普通的半导体逻辑器件相比，这种基于自旋相关输运特性的可重构逻辑器件具有信息非易失性、抗辐射、高操作频率、无限重构次数、与MRAM兼容、可存算一体化等优点，受到学术界和工业界重点关注。
相关技术中，SOT-MRAM通过自旋轨道耦合效应材料体系施加不同方向的电流产生自旋流，利用自旋轨道矩实现铁磁自由层翻转时，如果产生的偏置电压较小时，自由层的磁化状态翻转将会是不完整的，需要外磁场辅助。对磁隧道结进行信息读取时，所需读取的电流较大，会产生较大的能耗。
相关技术中，自旋逻辑器件的若干缺点：第一，利用磁场翻转或者非局域STT翻转，写入能耗高；第二，结构复杂，传输过程损耗大，容易受干扰，传输不易调控；第三，可扩展性差，难以大规模集成。以上缺陷都限制了自旋逻辑器件的进一步发展。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件，解决了自旋注入所产生的高功耗问题，利用电压可调磁各向异性效应降低铁磁自由层所需翻转能量，通过自旋轨道耦合效应材料体系施加不同方向的电流产生自旋流，利用自旋轨道矩实现铁磁自由层翻转，并且可通过自旋流择多逻辑实现基本逻辑门电路运算。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件，包括：输入端，传输通道和输出端；
所述输入端，用于利用电压产生电流，对所述电流进行降低处理，将降低的电流转化为自旋流；
所述传输通道，用于对所述自旋流进行调控后，发送给所述输出端；
所述输出端，用于对调控后的自旋流进行转化，输出电流；其中，所述输出电流与所述调控后的自旋流的极化方向相同。
在本申请的一个实施例中，所述输入端自上而下分别为第一顶端电极、压控层，第一铁磁层、第一SOC荷电状态层和第一传输层；
在所述第一顶端电极施加一个偏置电压产生电流；
所述压控层用于在所述第一铁磁层的界面基于产生电压可调磁各向异性效应以降低所述铁磁层的电流；
基于所述第一SOC层的自旋轨道耦合效应，在所述铁磁层的界面处会将电流转化为自旋流；其中，电流方向与产生自旋流的极化方向一一对应，所述第一传输层将所述自旋流发送给所述传输通道。
在本申请的一个实施例中，所述传输通道利用传输材料的电学传导和自旋弛豫性质的电压可调性对所述自旋流进行放大或者减小传输信号发送给所述输出端。
在本申请的一个实施例中，所述输出端自上而下分别为第二顶端电极、第二铁磁层、第二SOC层、第一传输层和底端电极；
当所述自旋流传输至所述输入端，在所述第二顶端电极和第一底端电极之间通入电流；
通过所述第二SOC层产生的逆自旋轨道耦合效应使所述自旋流转化为电流；其中，产生的电流方向由传输的自旋流的极化方向决定，进入传输通道传输。
在本申请的一个实施例中，当有多个输入端时，多个自旋流通过自旋流择多逻辑进行基本逻辑门电路运算，再通过所述第二SOC层转化成运算后的输出电流。
在本申请的一个实施例中，铁磁层材料为混合金属材料钴铁CoFe、钴铁硼CoFeB或镍铁NiFe中一种或多种。
在本申请的一个实施例中，所述第一SOC层材料为半导体、金属体系和重金属中一种或多种。
在本申请的一个实施例中，所述传输材料为金属纳米线、半导体硅、碳纳米管、石墨烯、硅烯、二硫化钼或低维材料中的一种或多种。
在本申请的一个实施例中，所述第二SOC层材料为金属体系界面、复杂金属氧化物界面的二维电子气、二维材料体系石墨烯、二硫化钼、碲化钨和拓扑绝缘体硒化铋类中的一种或多种。
本申请实施例的基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件，在输入端，先利用电压可调磁各向异性效应降低铁磁层所需翻转能量，然后通过自旋轨道耦合效应材料体系施加不同方向的电流产生自旋流，利用自旋轨道矩实现铁磁自由层翻转；在传输通道，利用传输材料的电学传导和自旋弛豫性质的电压可调性，进一步放大或者减小传输信号，实现可重构特性；在输出端，利用自旋轨道耦合逆效应实现自旋流到电流的转换,从而读取不同的电流方向，同时当有多个输入时可通过自旋流择多逻辑实现基本逻辑门电路运算。本申请整体无需磁场辅助，利用自旋轨道效应及其逆效应，通过全电压调控可以实现数据存储、写入和传输的过程，进一步降低自旋逻辑器件的功耗，并提高了器件运算速度和集成度。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件的结构示意图。
图2为本申请基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件的整体工作示意图。
图3对应本器件信息存储端自由层mz垂直磁化方向的变化过程。
图4为本申请基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件的一种门电路的结构示意图。
附图符号对应说明：
1第一顶端电极，2压控层，3铁磁层，4第一SOC层,5第一传输层，6第二顶端电极，7第二SOC层即ISOC层，8第二传输层，9第一底端电极，10第二顶端电极，11第二底端电极，Vb为施加于第一顶端电极的偏置电压，VC具有垂直磁各向异性的VCMA层的击穿电压，Vb1正向偏置电压，Vb2负向偏置电压，Iin输入电流，Iout输出电流，mz垂直磁化方向，为完成数据写入操作所需要的时间延迟，t时间，ti相应的时刻，其中i＝1,2,3…10。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件。
图1为本申请实施例一所提供的一种基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件。
图2为本申请基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件的整体工作示意图。
如图1和2所示，该基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件包括：输入端，传输通道和输出端；
其中，输入端，用于利用电压产生电流，对电流进行降低处理，将降低的电流转化为自旋流。
传输通道，用于对自旋流进行调控后，发送给输出端。
输出端，用于对调控后的自旋流进行转化，输出电流；其中，输出电流与调控后的自旋流的极化方向相同。
在本申请的一个实施例中，输入端自上而下分别为第一顶端电极1、压控层2，第一铁磁层3、第一SOC荷电状态层4和第一传输层5；
在第一顶端电极施1加一个偏置电压产生电流；压控层2用于在第一铁磁层3的界面基于产生电压可调磁各向异性效应以降低第一铁磁层3的电流；基于第一SOC层4的自旋轨道耦合效应，在第一铁磁层3的界面处会将电流转化为自旋流；其中，电流方向与产生自旋流的极化方向一一对应，第一传输层5将自旋流发送给传输通道。
具体地，该自旋逻辑器件的输入端即信息存储端，其结构自上而下分别为顶端电极，具有电压可调控磁各向异性的压控层，铁磁层(铁磁自由层)，SOC层(产生自旋轨道耦合效应),传输层。在输入端前端向顶端电极施加一个偏置电压(此处指代一个正向偏置电压V1)，反铁磁层材料界面所产生的电压可调磁各向异性效应可用来降低铁磁自由层所需翻转能量。由于自旋轨道耦合效应，在界面处会发生电流到自旋流的转化，从而产生自旋流，当注入的电流反向时，将产生不同极化方向的自旋流，从而可以表征出逻辑“0”和“1”。利用自旋轨道矩实现铁磁自由层翻转，从而利用铁磁层对数据进行存储。
在本申请的一个实施例中，传输通道利用传输材料的电学传导和自旋弛豫性质的电压可调性对自旋流进行放大或者减小传输信号发送给输出端。
具体地，该自旋逻辑器件的传输通道，利用传输材料的电学传导和自旋弛豫性质的电压可调性，进一步放大或者减小传输信号，可用于实现器件的可重构性。
在本申请的一个实施例中，输出端自上而下分别为第二顶端电极10、第二铁磁层3、第二SOC层7、第二传输层8和第一底端电极9；
当自旋流传输至输出端，在第二顶端电极10和第一底端电极9之间通入电流；通过第二SOC层7产生的逆自旋轨道耦合效应使自旋流转化为电流；其中，产生的电流方向由传输的自旋流的极化方向决定，进入传输通道传输。
在本申请的一个实施例中，当有多个输入端时，多个自旋流通过自旋流择多逻辑进行基本逻辑门电路运算，再通过第二SOC层7转化成运算后的输出电流。
具体地，该自旋逻辑器件的输出端即信息读取端，其结构自上而下分别为第一顶端电极，铁磁层(铁磁自由层)，第二SOC层即ISOC层(产生逆Edelstein效应),第一传输层，第一底端电极。当自旋流自左向右流经输入端尾端，因为自旋流在传输过程中的扩散衰减相较于电流在线路中的传输衰减更大，所以可以在输入端尾端的第一顶端电极和第一底端电极之间通入电流，通过ISOC层所产生的逆Edelstein效应使自旋流转化为电流，产生的电流方向由传输的自旋流的极化方向决定，进入传输通道传输。当有多个输入端时，多个自旋流可以通过自旋流择多逻辑实现基本逻辑门电路运算，再通过ISOC层转化成运算后的输出电流。
在本申请的一个实施例中，铁磁层材料为混合金属材料钴铁CoFe、钴铁硼CoFeB或镍铁NiFe中一种或多种。
具体地，铁磁层材料可以是混合金属材料钴铁CoFe、钴铁硼CoFeB或镍铁NiFe的一种，这些混合金属材料中各个元素的配比含量可以不同。
在本申请的一个实施例中，第一SOC层材料为半导体、金属体系和重金属中一种或多种。
具体地，半导体GaAs、Ge、Si，金属体系Al、Au、Pt、Ta，重金属Pt、Ta和Beta-W。
在本申请的一个实施例中，传输材料为金属纳米线、半导体硅、碳纳米管、石墨烯、硅烯、二硫化钼或低维材料中的一种或多种。
具体地，传输层材料可以是金属纳米线、半导体硅、碳纳米管、石墨烯、硅烯、二硫化钼或其他低维材料中的一种。
在本申请的一个实施例中，第二SOC层材料为金属体系界面、复杂金属氧化物界面的二维电子气、二维材料体系石墨烯、二硫化钼、碲化钨和拓扑绝缘体硒化铋类中的一种或多种。
具体地，金属体系Ag|Bi界面、Cu|Bi界面，复杂金属氧化物界面LaAlO3|SrTiO3(LAO|STO)界面的二维电子气，二维材料体系石墨烯、MoS2和WTe2，拓扑绝缘体Bi2Se3类。
具体如图3所示，从0-t1时间内，在本器件的输入端即信息存储端，在顶端电极1到自由层3之间施加一个正向偏置电压Vb1，Vb1的电压值要求满足小于击穿电压VC,然后利用压控层2产生的电压可调磁各向异性效应降低铁磁自由层所需翻转能量。同时在SOC层4和传输通道5加入正向写入电流Iin,电流值要求满足Iin>IC，IC为自由层翻转临界电流，通过自旋轨道耦合效应材料体系施加的写入电流Iin的方向可以产生不同极化方向自旋流，假设正向电流产生向上的自旋极化方向，产生的自旋轨道矩SOT效应联合前述压控层2的VCMA效应降低翻转能量势垒，从而降低SOT效应所需写入电流阈值，实现铁磁自由层磁化方向向上的不完全翻转。
在t1-t2时间内，撤去正向写入电流Iin，同时在顶端电极1到自由层3之间施加一个负向偏置电压Vb2，Vb2的电压值要求满足小于击穿电压VC，利用VCMA效应提高能量势垒，实现自由层3的完全翻转或不变，进而提高写入可靠性。t2-t3时间，如果在施加正向偏置电压利用VCMA效应降低翻转势垒的同时，通过SOC效应的反向写入电流Iin产生向下的自旋极化方向电流，并实现自由层磁化方向向下的不完全翻转；t3-t4时间，加入负向偏置电压，提高能量势垒，保证自由层3向下的完全翻转或不变。上述现象过程对应图3。
需要说明的是，在此公开了详细的示例性实施例，其特定的结构细节和功能细节仅是描述特定实施例的目的，因此，可以以其他可选择的形式来实施本发明，即一种基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件。且本发明不应该被理解为仅仅局限于在此提出的示例实施例，而是应该覆盖落入本发明一种自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件范围内的所有变化、等价物和可替换物。另外，将不会详细描述或将省略本发明的众所周知的元件，器件与子电路，以免混淆本发明的实施例的相关细节。
图4为本申请基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件的一种门电路的结构示意图，展示实现“或”和“与”逻辑运算的结构及其工作原理。下面进行详细介绍和分析。
在图4所示的门电路的结构中，有多个输入A、B和C，且假设自由层磁化方向向上为逻辑“1”，向下为逻辑“0”。假设每一个输入端通入电流后，产生的自旋流的强度完全一样。现选取输入端C为输入控制端(即在整个过程中此输入端恒定输入某一种信号，以实现对电路功能的控制)。如图4所示，当在输入C通入反向写入电流及压控操作后，将产生自旋极化向下的自旋流通过SOT效应，输入端C的自由层被可靠地写为逻辑“0”。当输入端固定写为逻辑“0”，类似写入操作改变输入A和B的逻辑：当输入A和B都为逻辑“0”，则输出通过自旋流择多逻辑产生反向电流信号，即输出逻辑“0”；当输入A逻辑“1”，输入B为逻辑“0”,则输出通过自旋流择多逻辑产生正向电流信号，即输出逻辑“1”；当输入A逻辑“0”，输入B为逻辑“1”,则输出通过自旋流择多逻辑产生正向电流信号，即输出逻辑“1”；当输入A和B都为逻辑“1”，则输出通过自旋流择多逻辑产生正向电流信号，即输出逻辑“1”。
此时电路的真值表如下表1所示，可以看出电路实现了“或”逻辑运算的功能；当在输入C通入正向写入电流及压控操作后，将产生自旋极化向上的自旋流通过SOT效应，输入端C的自由层被可靠地写为逻辑“1”，即控制端始终输入为逻辑“1”时，此时电路的真值表如下表2所示，可以看出电路实现了“与”的逻辑运算功能。以上仅是本器件构成的逻辑门运算结构及其工作原理的一种，其它基于本器件逻辑门的运算结构也是可行的，另外还可通过可控电压实现其它更为复杂的运算操作，实现器件的可重构性和大规模集成。
表1：
| 输入C | 输入A | 输入B | 输出 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
表2：
| 输入C | 输入A | 输入B | 输出 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
本申请实施例的基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件，在输入端，先利用电压可调磁各向异性效应降低铁磁自由层所需翻转能量，即在利用自旋轨道矩写入电流的同时施加了一个正向偏置电压，该正向偏置电压所产生的电压调控磁各向异性效应可减小磁隧道结的两个不同阻态之间的能量势垒，进而可减小自旋轨道距写入电流的阈值，因此其可降低数据写入能耗且提高铁磁层完全翻转的可靠性；在信息传输部分，利用传输材料的电学传导和自旋弛豫性质的电压可调性，进一步放大或者减小传输信号，实现可重构特性。由此，本器件具有能耗低，写入速度快，磁矩翻转性强，效率高，局域性强，稳定性高等优良性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种基于自旋轨道耦合效应的全电压调控逻辑器件，其特征在于，包括：输入端，传输通道和输出端；
所述输入端，用于利用电压产生电流，对所述电流进行降低处理，将降低的电流转化为自旋流；
所述传输通道，用于对所述自旋流进行调控后，发送给所述输出端；
所述输出端，用于对调控后的自旋流进行转化，输出电流；其中，所述输出电流与所述调控后的自旋流的极化方向相同。
2.如权利要求1所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，所述输入端自上而下分别为第一顶端电极、压控层，第一铁磁层、第一SOC荷电状态层和第一传输层；
在所述第一顶端电极施加一个偏置电压产生电流；
所述压控层用于在所述第一铁磁层的界面基于产生电压可调磁各向异性效应以降低所述第一铁磁层的电流；
基于所述第一SOC层的自旋轨道耦合效应，在所述第一铁磁层的界面处会将电流转化为自旋流；其中，电流方向与产生自旋流的极化方向一一对应，所述第一传输层将所述自旋流发送给所述传输通道。
3.如权利要求1所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，
所述传输通道利用传输材料的电学传导和自旋弛豫性质的电压可调性对所述自旋流进行放大或者减小传输信号发送给所述输出端。
4.如权利要求1所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，所述输出端自上而下分别为第二顶端电极、第二铁磁层、第二SOC层、第一传输层和第一底端电极；
当所述自旋流传输至所述输出端，在所述第二顶端电极和第一底端电极之间通入电流；
通过所述第二SOC层产生的逆自旋轨道耦合效应使所述自旋流转化为电流；其中，产生的电流方向由传输的自旋流的极化方向决定，进入传输通道传输。
5.如权利要求4所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，
当有多个输入端时，多个自旋流通过自旋流择多逻辑进行基本逻辑门电路运算，再通过所述第二SOC层转化成运算后的输出电流。
6.如权利要求1-5任一项所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，
铁磁层材料为混合金属材料钴铁CoFe、钴铁硼CoFeB或镍铁NiFe中一种或多种。
7.如权利要求1-5任一项所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，
所述第一SOC层材料为半导体、金属体系和重金属中一种或多种。
8.如权利要求3所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，
所述传输材料为金属纳米线、半导体硅、碳纳米管、石墨烯、硅烯、二硫化钼或低维材料中的一种或多种。
9.如权利要求1-5任一项所述的全电压调控逻辑器件，其特征在，
所述第二SOC层材料为金属体系界面、复杂金属氧化物界面的二维电子气、二维材料体系石墨烯、二硫化钼、碲化钨和拓扑绝缘体硒化铋类中的一种或多种。
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