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1
채널층을 갖는 기판부;
상기 기판부 상에 형성되며, 상기 채널층의 길이 방향을 따라 서로 이격하여 배치되어 논리 게이트의 입력단이 되는 2개의 입력단 강자성체 패턴; 및
상기 기판부 상에 형성되며, 상기 2개의 입력단 강자성체 패턴 사이에 배치되어 논리 게이트의 출력단이 되는 출력단 강자성체를 포함하고,
상기 입력단 강자성체 패턴으로부터 상기 채널층으로 주입된 전자 스핀의 축적과 확산을 이용하여 상기 출력단 강자성체에서 출력 전압을 읽는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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제1항에 있어서,
상기 입력단 강자성체 패턴에 의해 입력되는 입력값은 상기 입력단 강자성체 패턴의 자화방향에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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3
제1항에 있어서,
상기 출력단 강자성체의 자화방향과 기준전압을 변화시킴으로써, 상기 논리 소자는 AND, OR, NOR 및 NAND 게이트로 논리 소자 기능이 변환되는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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4
제1항에 있어서,
상기 2개의 입력단 강자성체 패턴 아래에 축적되고 채널을 통해 상기 출력단 강자성체로 확산되어 합쳐진 스핀 정보를 상기 출력단 강자성체가 감지하는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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5
제1항에 있어서,
상기 논리 소자는 상기 입력단 강자성체 패턴으로부터 외측으로 이격되어 상기 출력단 강자성체의 반대측에 배치된 2개의 전극을 더 포함하고, 상기 입력단 강자성체 패턴으로부터 상기 전극으로 입력 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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6
제5항에 있어서,
상기 전극은 비자성체 패턴으로 되어 있고, 전류가 입력단 강자성체 패턴에서 출력단 강자성체로 흐르는 것을 억제하도록 상기 입력단 강자성체 패턴과 출력단 강자성체 간의 간격보다 좁은 간격을 두고 상기 입력단 강자성체 패턴에 근접하여 배치된 것을 특징으로 하는 논리 소자
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7
제1항에 있어서,
상기 채널층은, 상기 출력단 강자성체가 배치된 중앙부보다 상기 입력단 강자성체 패턴의 외측에서 넓은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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8
제1항에 있어서,
상기 입력단 강자성체 패턴 및 출력단 강자성체 중 적어도 하나는 CoFe, Co, Ni, NiFe 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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9
제1항에 있어서,
상기 입력단 강자성체 패턴 및 출력단 강자성체 중 적어도 하나는 (Ga,Mn)As, (In,Mn)As 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 자성체 반도체인 것을 특징으로 하는 논리 소자
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10
제1항에 있어서,
상기 채널층은 2차원 전자가스층인 것을 특징으로 하는 논리 소자
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11
제10항에 있어서,
상기 2차원 전자가스층은 GaAs, InAs, InGaAs, InSb 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 논리 소자
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12
제1항에 있어서,
상기 채널층은 n-도프된 GaAs, InAs, InGaAs 및 InSb 으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성되고, 상기 기판부는 상기 채널층 상에 형성된 상부층을 포함하되, 상기 상부층은 상기 입력단 강자성체 패턴 및 출력단 강자성체와는 오믹 또는 쇼트키(schottky) 접합된 것을 특징으로 하는 논리 소자
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13
제1항에 있어서,
상기 기판부는 Si 기판을 포함하고, 상기 채널층은 상기 Si 기판 위에 형성된 것을 특징으로 하는 논리 소자
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14
제13항에 있어서,
상기 채널층은 Au, Pt, Ag, Al, Cu, Sb 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속 또는 반금속인 것을 특징으로 하는 논리 소자
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15
제13항에 있어서,
상기 채널층은 상기 Si 기판 위에 형성된 그래핀(graphene) 또는 나노선(nano-wire)으로 형성된 것을 특징으로 하는 논리 소자
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16
제13항에 있어서,
상기 기판부는 상기 Si 기판과 채널층 사이에 형성된 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 논리 소자
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17
제16항에 있어서,
상기 절연층은 SiO2, Al2O3, TaOx, MgO 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 논리 소자
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