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게이트 전극;상기 게이트 전극에 중첩하는 제1 인듐 산화물 액티브층, 제2 인듐 산화물 액티브층, 및 상기 제1 인듐 산화물 액티브층과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층을 분리하는 배리어층을 포함하는 액티브 구조체; 및상기 액티브 구조체의 양측 단부들에 각각 전기적으로 접속하는 소오스 및 드레인 전극들을 포함하되,상기 제1 인듐 산화물 액티브층에 채널을 형성시키는 문턱 전압과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층에 채널을 형성시키는 문턱 전압은 서로 다른 값을 가지는 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1 인듐 산화물 액티브층과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층 중 적어도 하나의 층은 In2O3층들인 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1 인듐 산화물 액티브층과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층 중 적어도 하나의 층은 수 내지 수십 nm의 두께를 갖는 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1 인듐 산화물 액티브층과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층 중 적어도 하나의 층은 비정질 매트릭스 내에 복수이 결정립들이 불규칙하게 분산되어 배치된 멀티레벨 소자
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청구항 4에 있어서,상기 결정립들은 수 nm의 평균 직경을 갖는 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 게이트 전극에 인가되는 게이트 전압이 양의 방향으로 커질 때,상기 제1 인듐 산화물 액티브층에 채널이 형성된 후, 상기 제2 인듐 산화물 액티브층에 채널이 형성되기 전에,상기 제1 인듐 산화물 액티브층에 흐르는 전류는 포화되는 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 게이트 전극에 인가되는 게이트 전압이 양의 방향으로 커질 때,상기 게이트 전압에 대한 상기 액티브 구조체를 흐르는 전류의 비가 제1 기울기를 갖는 제1 게이트 전압 범위, 제1 기울기 대비 낮은 제2 기울기를 갖는 제2 게이트 전압 범위, 및 제2 기울기 대비 높은 제3 기울기를 갖는 제3 게이트 전압 범위로 구분되는 멀티레벨 소자
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청구항 7에 있어서,상기 제2 기울기는 0인 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 배리어층은 제1 배리어층이고,상기 액티브 구조체는 상기 게이트 전극과 제1 인듐 산화물 액티브층 사이에 배치된 제2 배리어층을 더 포함하여,상기 제1 인듐 산화물 액티브층은 제1 배리어층과 제2 배리어층 사이에 개재되어 양자우물을 형성하는 멀티레벨 소자
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10
청구항 1에 있어서,상기 배리어층은 적어도 하나의 유기 단분자층을 구비하는 멀티레벨 소자
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청구항 10에 있어서,상기 배리어층이 둘 이상의 유기 단분자층들을 구비하는 경우에, 상기 유기 단분자층들 사이에 배치된 금속 원자층을 더 포함하는 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1 인듐 산화물 액티브층과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층 중 적어도 하나의 층은, 비정질 영역 및 상기 비정질 영역에 의하여 둘러싸이는 복수의 결정질 영역을 포함하되, 상기 비정질 영역이 가지는 에너지 상태들 중 일부와 상기 결정질 영역이 가지는 에너지 상태들 중 일부가 매칭되어 전도대 내의 모빌리티 엣지보다 높은 에너지에서 양자화된 전도 상태를 제공하는 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1 인듐 산화물 액티브층과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층 중 적어도 하나의 층은, 면내 X축 방향 및 Y축 방향, 그리고 두께 방향인 Z축 방향으로 양자 구속 효과를 제공하는 멀티레벨 소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1 인듐 산화물 액티브층과 상기 제2 인듐 산화물 액티브층 중 적어도 하나의 층은, 전도대 내의 모빌리티 엣지보다 높은 에너지에서 익스텐디드 상태들을 제1 상태 수로 제공하는 제1 에너지 범위와 익스텐디드 상태들을 제2 상태 수로 제공하는 제2 에너지 범위를 갖되, 상기 제1 에너지 범위와 상기 제2 에너지 범위는 서로 중복되지 않는 멀티레벨 소자
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게이트 전극, 상기 게이트 전극에 중첩하는 액티브 구조체, 및 상기 액티브 구조체의 양측 단부들에 각각 전기적으로 접속하는 소오스 및 드레인 전극들을 구비하는 소자의 제조방법에 있어서, 상기 액티브 구조체는, 제1 인듐 산화물 액티브층 형성단계, 상기 제1 인듐 산화물 액티브층 상에 배리어층을 형성하는 배리어층 형성단계, 및 상기 배리어층 상에 제2 인듐 산화물 액티브층을 형성하는 제2 인듐 산화물 액티브층 형성단계를 포함하여 제조되되,상기 제1형 인듐 산화물 액티브층 형성단계와 상기 제2형 액티브층 형성단계 중 하나의 단계는,챔버 내에 기판을 투입하고 상기 챔버의 유출구를 닫은 상태에서 인듐 전구체를 공급하여 상기 챔버 내 반응압력을 증가시켜 상기 인듐 전구체를 상기 기판 표면 상에 흡착시키는 인듐 전구체 가압 도징 단계; 인듐 전구체 가압 도징 단계 후, 상기 챔버를 퍼지하는 인듐 전구체 퍼지 단계; 상기 인듐 전구체 퍼지 단계 후, 반응가스를 상기 챔버 내로 공급하여 상기 기판 상에 흡착된 인듐 전구체와 반응시키는 반응가스 공급 단계; 및 상기 반응가스 공급 단계 후, 상기 챔버를 퍼지하는 반응가스 퍼지 단계를 포함하는 단위 사이클을 다수회 진행하는 것을 포함하는 멀티레벨 소자 제조방법
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청구항 15에 있어서,상기 인듐 전구체 가압 도징 단계와 상기 인듐 전구체 퍼지 단계는 인듐 전구체 서브 사이클을 구성하고,상기 반응가스 공급 단계 전에, 상기 인듐 전구체 서브 사이클을 다수회 수행하는 멀티레벨 소자 제조방법
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청구항 15에 있어서, 상기 반응가스 공급단계는 상기 챔버의 유출구를 닫은 상태에서 상기 반응가스를 공급하여 상기 챔버 내 반응압력을 증가시킨 상태에서 진행하는 반응가스 가압 도징 단계로 진행하는 멀티레벨 소자 제조방법
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청구항 17에 있어서, 상기 반응가스 가압 도징 단계와 상기 반응가스 퍼지 단계는 반응가스 서브 사이클을 구성하고,상기 단위 사이클은 상기 반응가스 서브 사이클을 연속하여 다수회 수행하는 것을 포함하는 멀티레벨 소자 제조방법
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청구항 15에 있어서, 상기 배리어층은 분자층 증착법을 사용하여 형성한 적어도 하나의 유기 단분자층을 구비하는 멀티레벨 소자 제조방법
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청구항 15에 있어서,상기 인듐 전구체는 인듐과 [((C1-C5)알킬)n실릴]m아미노기(n은 1, 2, 또는 3이고 m은 1 또는 2)인 리간드를 구비하는 인듐-유기화합물인 멀티레벨 소자 제조방법
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