二分決定グラフ論理にもとづく単電子集積デバイスの研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455156
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 雨宮 好仁 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80250489)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 呉 南健 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00250481) ; 赤澤 正道 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30212400)
• Keywords: 単電子 / シングルエレクトロン / 論理回路 / 二分決定グラフ / BDD / ロジック

Research Abstract

前年度に提案した単電子形二分決定グラフをカスケード接続して論理システムを設計し、その動作をシミュレーション確認した、全体システムの構成要素をあげると、(1)二分決定グラフデバイスを組み合わせたグラフ回路、(2)グラフ頂点からメッセンジャ電子を送り込む電子注入回路、(3)終点に到達するメッセンジャを検出して0-1の出力信号を出す出力インターフェイス、である。一例として4ビット加算器では、各桁の和と桁上げを5つのグラフ回路で並列計算する。各グラフ回路にメッセンジャ電子を複数個おいてパイプライン演算を行う。すべての入力組み合わせについて正確に動作することをシミュレーション確認した。加算器以外に数種のサブシステム(補数生成器や一致検出回路など)を設計して動作をシミュレーション確認した。

Research Products

• [Publications] Asahi N., et al.: "Single-electron logic device based on the binary decision diagram" IEEE Trans.Electron Devices. 44. 1109-1116 (1997)
• [Publications] Akazawa M., et al.: "Eliciting the potential function of single-electron circuits" IEICE Trans.Electronics. E80-C. 849-858 (1997)
• [Publications] Asahi N, , et al.: "Single-electron logic systems based on the binary decision diagram" IEICE Trans.Electronics. E81-C. 49-56 (1998)