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제1 전극;상기 제1 전극에 연결된 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물의 산소 공공의 전이 또는 집적에 의해 시냅스 가소성 특징을 갖고, (i) 출력 신호의 레벨을 일정 시간 동안 유지하지 않는 단기 가소성 모드 또는 (ii) 상기 출력 신호의 레벨을 일정 시간 동안 유지하는 장기 가소성 모드로 동작하는 시냅스 모사층; 및상기 시냅스 모사층에 연결되며, 펄스 신호를 입력받는 제2 전극을 포함하며,상기 펄스 신호에 따라 상기 시냅스 모사층에서 상기 출력 신호의 레벨이 증가하다가 감소하며, 안정된 상태에서 상기 출력 신호의 크기가 상기 출력 신호의 초기 값이거나 상기 초기 값보다 상승한 값이고,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 크기가 기 설정된 기준 크기보다 클 때, 상기 출력 신호가 트리거되며,상기 펄스 신호의 개수가 증가하면, 상기 시냅스 모사층의 경계에서 산소 공공이 집적되고, 산소 공공의 역확산의 감소는 점진적으로 전류를 감소시키고, 상기 시냅스 모사층을 상기 단기 가소성 모드에서 상기 장기 가소성 모드로 전환하며,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 주파수에 따라 시냅틱 가중치의 세기가 조절되며,상기 펄스 신호의 주파수가 증가하면, 산소 공공의 역확산이 억제되고 스파이크와 흥분성 포스트-시냅틱 전류(Excitatory Post-Synaptic Current, EPSC) 간의 상호작용이 촉진되며 SRDP(Spike-Rate-Dependent Plasticity)가 발생하는 것을 특징으로 하는 신경모방 멤리스터
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제1항에 있어서,상기 제2 전극은 투명 전극으로 구현되는 것을 특징으로 하는 신경모방 멤리스터
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제1항에 있어서,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 개수에 따라 시간과 시냅틱 가중치의 관계를 나타낸 기억 곡선의 휴식 시간이 포화되어 상기 단기 가소성 모드에서 상기 장기 가소성 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 신경모방 멤리스터
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제6항에 있어서,상기 기억 곡선은 지수 함수로 표현되고, 상기 휴식 시간은 상기 기억 곡선의 독립 변수에 해당하며, 상기 펄스 신호의 개수에 증가하면 상기 휴식 시간이 증가하다가 감소하는 것을 특징으로 하는 신경모방 멤리스터
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제1항에 있어서,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 폭을 조절하여 형성된 전도성 필라멘트의 위치, 크기, 개수, 또는 이들의 조합의 변화에 따라 상기 단기 가소성 모드에서 상기 장기 가소성 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 신경모방 멤리스터
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제8항에 있어서,상기 시냅스 모사층은 상기 제2 전극을 통해 양의 펄스 신호 또는 음의 펄스 신호를 입력받아 복수의 레벨에서 정보를 기억하는 멀티 레벨 메모리 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 신경모방 멤리스터
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제1항에 있어서,상기 시냅스 모사층은 용액 공정에 의해 상기 금속산화물을 형성하는 것을 특징으로 하는 신경모방 멤리스터
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희생 기판에 제1 전극을 증착하는 단계;상기 제1 전극에 금속산화물을 포함하는 시냅스 모사층을 용액 공정을 이용하여 증착하는 단계; 및상기 시냅스 모사층에 제2 전극을 증착하는 단계를 포함하며,상기 시냅스 모사층은 (i) 출력 신호의 레벨을 일정 시간 동안 유지하지 않는 단기 가소성 모드 또는 (ii) 상기 출력 신호의 레벨을 일정 시간 동안 유지하는 장기 가소성 모드로 동작하며,상기 제2 전극에 입력되는 펄스 신호에 따라 상기 시냅스 모사층에서 상기 출력 신호의 레벨이 증가하다가 감소하며, 안정된 상태에서 상기 출력 신호의 크기가 상기 출력 신호의 초기 값이거나 상기 초기 값보다 상승한 값이고,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 크기가 기 설정된 기준 크기보다 클 때, 상기 출력 신호가 트리거되며,상기 펄스 신호의 개수가 증가하면, 상기 시냅스 모사층의 경계에서 산소 공공이 집적되고, 산소 공공의 역확산의 감소는 점진적으로 전류를 감소시키고, 상기 시냅스 모사층을 상기 단기 가소성 모드에서 상기 장기 가소성 모드로 전환하며,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 주파수에 따라 시냅틱 가중치의 세기가 조절되며,상기 펄스 신호의 주파수가 증가하면, 산소 공공의 역확산이 억제되고 스파이크와 흥분성 포스트-시냅틱 전류(Excitatory Post-Synaptic Current, EPSC) 간의 상호작용이 촉진되며 SRDP(Spike-Rate-Dependent Plasticity)가 발생하는 것을 특징으로 하는 용액 공정에 기반한 신경모방 멤리스터의 제조 방법
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제11항에 있어서,(i) 금속화합물이 포함된 용액에 대하여 화학반응을 통해 금속을 분리한 후 상기 금속을 산화시키거나 (ii) 파우더 형태의 금속과 산소를 포함하는 용액을 화학반응시켜 상기 금속을 산화시키는 것을 특징으로 하는 용액 공정에 기반한 신경모방 멤리스터의 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 희생 기판과 상기 제1 전극을 분리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 공정에 기반한 신경모방 멤리스터의 제조 방법
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상호 연결되어 네트워크를 구축하는 복수의 시냅스 모사 소자를 포함하며,상기 시냅스 모사 소자는,제1 전극;상기 제1 전극에 연결된 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물의 산소 공공의 전이 또는 집적에 의해 시냅스 가소성 특징을 갖고, (i) 출력 신호의 레벨을 일정 시간 동안 유지하지 않는 단기 가소성 모드 또는 (ii) 상기 출력 신호의 레벨을 일정 시간 동안 유지하는 장기 가소성 모드로 동작하는 시냅스 모사층; 및상기 시냅스 모사층에 연결되며, 펄스 신호를 입력받는 제2 전극을 포함하며,상기 펄스 신호에 따라 상기 시냅스 모사층에서 상기 출력 신호의 레벨이 증가하다가 감소하며, 안정된 상태에서 상기 출력 신호의 크기가 상기 출력 신호의 초기 값이거나 상기 초기 값보다 상승한 값이고,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 크기가 기 설정된 기준 크기보다 클 때, 상기 출력 신호가 트리거되며,상기 펄스 신호의 개수가 증가하면, 상기 시냅스 모사층의 경계에서 산소 공공이 집적되고, 산소 공공의 역확산의 감소는 점진적으로 전류를 감소시키고, 상기 시냅스 모사층을 상기 단기 가소성 모드에서 상기 장기 가소성 모드로 전환하며,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 주파수에 따라 시냅틱 가중치의 세기가 조절되며,상기 펄스 신호의 주파수가 증가하면, 산소 공공의 역확산이 억제되고 스파이크와 흥분성 포스트-시냅틱 전류(Excitatory Post-Synaptic Current, EPSC) 간의 상호작용이 촉진되며 SRDP(Spike-Rate-Dependent Plasticity)가 발생하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 시스템
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제14항에 있어서,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 개수에 따라 시간과 시냅틱 가중치의 관계를 나타낸 기억 곡선의 휴식 시간이 포화되어 상기 단기 가소성 모드에서 상기 장기 가소성 모드로 전환되며, 상기 기억 곡선은 지수 함수로 표현되고, 상기 휴식 시간은 상기 기억 곡선의 독립 변수에 해당하며, 상기 펄스 신호의 개수에 증가하면 상기 휴식 시간이 증가하다가 감소하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 시스템
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제14항에 있어서,상기 시냅스 모사층은 상기 펄스 신호의 폭을 조절하여 형성된 전도성 필라멘트의 위치, 크기, 개수, 또는 이들의 조합의 변화에 따라 상기 단기 가소성 모드에서 상기 장기 가소성 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 시스템
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제18항에 있어서,상기 시냅스 모사층은 상기 제2 전극을 통해 양의 펄스 신호 또는 음의 펄스 신호를 입력받아 복수의 레벨에서 정보를 기억하는 멀티 레벨 메모리 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 시스템
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제14항에 있어서,상기 펄스 신호의 크기, 개수, 주기, 폭, 및 바이어스를 조절하는 펄스 처리기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 시스템
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