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소스;상기 소스와 이격되어 배치되는 드레인;상기 소스와 상기 드레인 사이에 배치되는 활성 영역;상기 활성 영역 상에 배치된 장기 저장부;상기 장기 저장부 상에 배치된 게이트 구조물; 및각각은 상기 소스 및 상기 드레인을 상기 장기 저장부와 연결하고, 상기 소스 및 상기 드레인으로부터 전하를 제공받아 트랩 사이트가 포화되었을 때, 상기 장기 저장부에 전하를 제공하는 제1 및 제2 단기 저장부들을 포함하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 장기 저장부 및 상기 게이트 구조물은 상기 활성 영역의 일부 영역들을 노출하고,상기 제1 및 제2 단기 저장부들은 각각 상기 노출된 활성 영역의 일부 영역들 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 제1 및 제2 단기 저장부들은 다수의 트랩 사이트를 갖는 물질인 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제3항에 있어서,상기 제1 및 제2 단기 저장부들은 비정질 실리콘 질화물, Si rich 실리콘 질화물 또는 고유전율 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제4항에 있어서,상기 제1 및 제2 단기 저장부는 퀀텀닷, 금속 나노입자 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 장기 저장부는 하부 절연막 및 전하 저장층을 포함하고,상기 하부 절연막은 상기 활성 영역으로부터 상기 전하 저장층으로 전하의 이동을 차단하는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제6항에 있어서,상기 전하 저장층은 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제6항에 있어서,상기 전하 저장층은 다수의 트랩 사이트를 갖는 유전체를 포함하고, 상기 유전체의 전도대 최소 에너지 준위는 상기 제1 및 제2 단기 저장부들을 구성하는 물질의 전도대 최소 에너지 준위보다 낮고, 상기 유전체의 가전자대 최고 에너지 준위는 상기 제1 및 제2 단기 저장부들을 구성하는 물질의 가전자대 최고 에너지 준위보다 높은 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제6항에 있어서,상기 하부 절연막은 고유전율 절연 물질을 포함하거나, 서로 다른 유전율을 갖는 물질들이 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 활성 영역은 실리콘(Si), 실리콘 게르마늄(SiGe), 3-5족 반도체 화합물, 탄소나노튜브(Carbon Nano tube), 그래핀(Graphene), 인화 알류미늄(AlP), 인화 인듐(InP), 산화 아연(ZnO), 갈륨 비소(GaAs), 알루미늄 비소(AlAs), 질화 갈륨(GaN), 실리콘 카바이드(SiC) 또는 이황화 몰리브덴(MoS2) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자
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소스, 활성 영역, 드레인, 상기 활성 영역 상에 배치된 장기 저장부, 상기 장기 저장부 상에 형성된 게이트 구조물 및 각각은 상기 소스 및 상기 드레인을 상기 장기 저장부와 연결하는 제1 및 제2 단기 저장부들을 포함하는 터널링 전계효과 시냅스 소자의 동작방법에 있어서,상기 게이트 구조물에 제1 전압을 인가하고, 상기 드레인에 제2 전압을 인가하여 상기 제1 및 제2 단기 저장부들에 전하를 제공하는 단기 정보 저장 단계; 및상기 게이트 구조물에 제3 전압을 인가하고, 상기 드레인에 제4 전압을 인가하여 상기 장기 저장부에 전하를 제공하는 장기 정보 저장 단계를 포함하는 터널링 전계효과 시냅스 소자의 동작 방법
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제11항에 있어서,상기 제1 전압 및 제3 전압은 음의 값을 가지고,상기 제2 전압 및 제4 전압은 양의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자의 동작 방법
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제11항에 있어서,상기 제1 전압, 제2 전압, 제3 전압 및 제4 전압은 양의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자의 동작 방법
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제11항에 있어서,상기 제3 전압 및 상기 제4 전압은 상기 제1 또는 제2 단기 저장부들의 트랩 사이트들을 전하로 포화시키기 위한 인가 지속 시간 또는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자의 동작 방법
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제11항에 있어서,상기 제3 전압 및 상기 제4 전압은 일정한 시간 간격으로 펄스 전압을 반복적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 터널링 전계효과 시냅스 소자의 동작 방법
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