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전계 효과 트랜지스터(FET) 및 상기 전계 효과 트랜지스터에 직렬 연결된 가변 저항 메모리(CBRAM)를 포함하며, 상기 전계 효과 트랜지스터는, 반도체 채널층; 상기 반도체 채널층의 양 단부에 각각 배치되는 제 1 소오스/드레인 및 제 2 소오스/드레인; 상기 제 1 및 제 2 소오스/드레인 사이의 상기 반도체 채널층 상에 배치되는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 유전체막; 및상기 유전체막 상에 배치되는 게이트 전극을 포함하며, 상기 가변 저항 메모리의 일 전극이 상기 트랜지스터의 상기 제 1 및 제 2 소오스/드레인 중 어느 하나에 연결되고,상기 유전체막은 생체 복합 유전 물질을 포함하는 멀티 비트 시냅스 소자
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제 1 항에 있어서,상기 게이트 전극에 인가되는 전압에 의해 상기 유전체막 내에서 점진적인 분극의 스위칭이 조절되는 멀티 비트 시냅스 소자
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제 1 항에 있어서,상기 유전체막 내의 분극 조절에 의해 상기 반도체 채널층의 문턱값 또는 채널 전도도가 변화하는 멀티 비트 시냅스 소자
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제 1 항에 있어서,상기 전계 효과 트랜지스터의 상기 제 2 소오스/드레인으로부터 상기 가변 저항 메모리의 상기 일 전극을 통해 흐르는 전류에 의해 상기 가변 저항 메모리의 저항 스위칭이 유도되는 멀티 비트 시냅스 소자
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제 1 항에 있어서,상기 생체 복합 유전 물질은 DNA 복합 유전 물질(DNA complex dielectric)인 멀티 비트 시냅스 소자
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제 5 항에 있어서,상기 DNA 복합 유전 물질은 DNA를 가공한 DNA-CTMA(cetyltrimethylammonium) 또는 DNA-OTMA(octadecyltrimethylammonium chloride)인 멀티 비트 시냅스 소자
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제 1 항에 있어서,상기 가변 저항 메모리는,제 1 전극;상기 제1 전극 상에 형성되며, 복수의 금속 베이컨시를 갖는 반도체 산화물층; 및상기 반도체 산화물층 상에 형성된 제2 전극을 포함하는 멀티 비트 시냅스 소자
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제 7 항에 있어서,상기 가변 저항 메모리의 상기 일 전극을 통해 흐르는 전류에 의해 상기 가변 저항 메모리의 상기 금속 베이컨시에 금속 브릿지가 형성되는 멀티 비트 시냅스 소자
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제 1 항에 있어서,상기 전계 효과 트랜지스터는 실리콘(Si), 폴리 실리콘(Poly Si) 및 2차원 반도체 재료 중 적어도 하나 이상을 포함하는 반도체 층을 더 포함하는 멀티 비트 시냅스 소자
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제 1 항에 있어서,상기 전계 효과 트랜지스터는 MOSFET, Junctionless FET 및 TFET 중 어느 하나인 멀티 비트 시냅스 소자
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전계 효과 트랜지스터(FET) 및 가변 저항 메모리(CBRAM)를 포함하는 멀티 비트 시냅스 소자의 제조 방법으로서, 기판 상에 상기 전계 효과 트랜지스터의 반도체 채널층을 형성하는 단계;상기 반도체 채널층의 양 단부에 제 1 소오스/드레인 및 제 2 소오스/드레인을 형성하는 단계;상기 제 1 및 제 2 소오스/드레인 사이의 상기 반도체 채널층 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;상기 게이트 절연막 상에 유전체막을 형성하는 단계;상기 유전체막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계; 및상기 제 1 및 제 2 소오스/드레인 중 어느 하나 상에 가변 저항 메모리(CBRAM)을 형성하는 단계를 포함하고,상기 전계 효과 트랜지스터 및 상기 가변 저항 메모리는 직렬 연결되며, 상기 유전체막은 생체 복합 유전 물질을 포함하는, 멀티 비트 시냅스 소자의 제조 방법
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제 11 항에 있어서,상기 가변 저항 메모리를 형성하는 단계는,상기 제 1 및 제 2 소오스/드레인 중 어느 하나 상에 상기 가변 저항 메모리의 제1 전극을 형성하는 단계;상기 제1 전극 상에 복수의 금속 베이컨시를 갖는 반도체 산화물층을 형성하는 단계; 및상기 반도체 산화물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 멀티 비트 시냅스 소자의 제조 방법
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