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제1 방향으로 형성되는 하부 전극;상기 하부 전극 상에 형성되고, 저농도 도핑층(lightly doped layer), 상기 저농도 도핑층보다 도펀트의 농도가 높은 고농도 도핑층(heavily doped layer) 및 상기 저농도 도핑층과 상기 고농도 도핑층 사이에 전류의 양을 조절하는 계면층을 포함하는 활성층; 및상기 활성층 상에 형성되고, 상기 제1 방향과 직교한 방향으로 교차되도록 형성되는 상부 전극이 순차적으로 형성된 시냅스 구조체를 포함하고,상기 시냅스 구조체는 적어도 2층 이상 적층되는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 도펀트의 농도를 조절하여 상기 활성층의 전기 전도도(electric conductance)가 제어되는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 도펀트는 상기 활성층의 최고준위 점유 분자궤도(HOMO)의 에너지를 조절하여 정공 주입 장벽(hole injection barrier)의 높이를 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 3차원 구조의 시냅스 소자는 양의 바이어스(positive bias) 또는 음의 바이어스(negative bias)에 의해 상기 도펀트가 상기 활성층과 상기 상부 전극 사이의 계면으로 이동되는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 저농도 도핑층의 두께는 50 nm 내지 200 nm인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 고농도 도핑층의 두께는 50 nm 내지 200 nm인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 활성층은 마그네슘 산화물(MgOx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 하프늄 산화물(HfOx), 주석 산화물(SnOx), 구리 산화물(CuOx), 아연 산화물(ZnOx), 바나듐 산화물(VOx), 실리콘 산화물(SiOx), 티타늄 산화물(TiOx), 폴리메틸실세스퀴옥산(PMSSQ), 폴리에틸렌-디옥시티오펜:폴리스티렌-술포네이트 (PEDOT:PSS), 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메타크릴산메틸(PMMA) 및 폴리이미드(PI) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 도펀트는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 은(Ag) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 계면층은 아연 산화물(IZO), 아연 산화물(ZnO), 티타늄 산화물(TiO), 실리콘 산화물 (SiO2), 실리콘 질화물(Si3N4), 실리콘 산화질화물 (silicon oxynitride, SiOxNy), 하프늄 산화물(HfO2), 하프늄 실리콘 산화물(HfSixOy), 알루미늄 산화물 (Al2O3) 및 지르코늄 산화물(ZrO2) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1항에 있어서, 상기 하부 전극 또는 상부 전극은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 은(Ag) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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제1 방향으로 형성되는 하부 전극;상기 하부 전극 상에 형성되고, p형의 활성층, n형의 활성층 및 상기 p형의 활성층과 상기 n형의 활성층 사이에 전류의 양을 조절하는 계면층을 포함하는 활성층; 및상기 활성층 상에 형성되고, 상기 제1 방향과 직교한 방향으로 교차되도록 형성되는 상부 전극이 순차적으로 형성된 시냅스 구조체를 포함하고,상기 시냅스 구조체는 적어도 2층 이상 적층되는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자
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하부 전극을 제1 방향으로 형성하는 단계;상기 하부 전극 상에 저농도 도핑층(lightly doped layer) 및 상기 저농도 도핑층보다 도펀트의 농도가 높은 고농도 도핑층(heavily doped layer)을 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및상기 활성층 상에 상기 제1 방향과 직교한 방향으로 교차되도록 상부 전극을 형성하는 단계를 진행하여 형성된 시냅스 구조체를 포함하고,상기 시냅스 구조체는 적어도 2층 이상 적층되며,상기 활성층을 형성하는 단계는,활성층 전구체 용액과 도펀트 용액이 제1 부피비로 혼합된 저농도 도핑층 용액을 이용하여 상기 하부 전극 상에 저농도 도핑층을 형성하는 단계; 및 상기 활성층 전구체 용액과 상기 도펀트 용액이 제2 부피비로 혼합된 고농도 도핑층 용액을 이용하여 상기 저농도 도핑층 상에 고농도 도핑층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자의 제조 방법
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제14항에 있어서, 상기 저농도 도핑층 용액은 상기 활성층 전구체 용액과 상기 도펀트 용액이 50:1~50:0
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제14항에 있어서, 상기 고농도 도핑층 용액은 상기 활성층 전구체 용액과 상기 도펀트 용액이 50:10 내지 50:15의 제2 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 시냅스 소자의 제조 방법
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