Какие элементы внутри микросхем микроконтроллеров, таких микросхем как Аtmega или AVR

Много чего там есть. Для Atmega16:
8-разрядный высокопроизводительный AVR микроконтроллер с малым потреблением
Прогрессивная RISC архитектура
130 высокопроизводительных команд, большинство команд выполняется за один тактовый цикл
32 8-разрядных рабочих регистра общего назначения
Полностью статическая работа
Производительность приближается к 16 MIPS (при тактовой частоте 16 МГц)
Встроенный 2-цикловый перемножитель
Энергонезависимая память программ и данных
16 Кбайт внутрисистемно программируемой Flash памяти (In-System Self-Programmable Flash)
Обеспечивает 1000 циклов стирания/записи
Дополнительный сектор загрузочных кодов с независимыми битами блокировки
Внутрисистемное программирование встроенной программой загрузки
Обеспечен режим одновременного чтения/записи (Read-While-Write)
512 байт EEPROM
Обеспечивает 100000 циклов стирания/записи
1 Кбайт встроенной SRAM
Программируемая блокировка, обеспечивающая защиту программных средств пользователя
Интерфейс JTAG (совместимый с IEEE 1149.1)
Возможность сканирования периферии, соответствующая стандарту JTAG
Расширенная поддержка встроенной отладки
Программирование через JTAG интерфейс: Flash, EEPROM памяти, перемычек и битов блокировки
Встроенная периферия
Два 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным предварительным делителем, один с режимом сравнения
Один 16-разрядный таймер/счетчик с отдельным предварительным делителем и режимами захвата и сравнения
Счетчик реального времени с отдельным генератором
Четыре канала PWM
8-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь
8 несимметричных каналов
7 дифференциальных каналов (только в корпусе TQFP)
2 дифференциальных канала с программируемым усилением в 1, 10 или 200 крат (только в корпусе TQFP)
Байт-ориентированный 2-проводный последовательный интерфейс
Программируемый последовательный USART
Последовательный интерфейс SPI (ведущий/ведомый)
Программируемый сторожевой таймер с отдельным встроенным генератором
Встроенный аналоговый компаратор
Специальные микроконтроллерные функции
Сброс по подаче питания и программируемый детектор кратковременного снижения напряжения питания
Встроенный калиброванный RC-генератор
Внутренние и внешние источники прерываний
Шесть режимов пониженного потребления: Idle, Power-save, Power-down, Standby, Extended Standby и снижения шумов ADC
Выводы I/O и корпуса
32 программируемые линии ввода/вывода
40-выводной корпус PDIP и 44-выводной корпус TQFP

Количество транзисторов от 2 до 10 млн в зависимости от размера RAM и FLASH.

Триггеры-шмиггеры))
AVR - это не МК, а семейство, тип, разновидность.
МК содержит миллионы полевых КМОП-транзисторов, на которых собраны триггеры, триггеры соединены в регистры, коих там множество, а также образуют массив ОЗУ (SRAM). На транзисторах собраны и логические элементы, которые образуют связи между регистрами, которые (связи) мы видим в виде команд ассемблера. Все устройства МК состоят из логических элементов, триггеров, компараторов, усилителей и так далее - также состоящих из транзисторов. Особая группа элементов - Flash и EEPROM, состоящие из особых транзисторов. Резисторы и конденсаторы - по сути - тоже транзисторы, только недоразвитые.
Все это веселье вытравлено в виде рисунка на пластине чистого монокристаллического кремния и представляют собой слой металла, отделенного или не отделенного от кремния тонким слоем изолятора - диоксида кремния. Чтоб этот слой не пробила статика, к каждой лапе присоединена парочка диодов Шотки, через которые стекает статический разряд.

всю ночь перечислять придётся
так что лучше и не начинать

Они же, родимые. Они повсюду. Логика на транзисторах, память на транзисторах, аналоговые мс на транзисторах, куда не сунься - везде они.

Чего там только нет и как ни странно все из полупроводниковых материалов.