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반도체 기판 상에 형성되는 채널 영역; 상기 채널 영역의 양측에 형성되는 소스 영역 및 드레인 영역; 상기 채널 영역의 상부에 배치되는 층간 절연막; 상기 층간 절연막의 상부에 형성되는 게이트 영역; 및 상기 층간 절연막과 상기 게이트 영역 사이에 삽입되는 고체 전해질층을 포함하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자는, 상기 게이트 영역에 전압 펄스가 인가됨에 응답하여 상기 고체 전해질층 내부에 존재하는 이온의 이동에 의해 채널 전도성을 아날로그적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제2항에 있어서,상기 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자는, 내부에 이온이 선형적 및 아날로그적으로 분포하는 상기 고체 전해질층의 특성을 이용하여, 상기 고체 전해질층 내부에 존재하는 이온의 이동에 의해 채널 전도성을 아날로그적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제2항에 있어서,상기 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자는, 상기 채널 전도성을 아날로그적으로 갱신함으로써, 시냅스 가중치를 아날로그적으로 표현하는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 고체 전해질층은, 이온 전도도가 높고 고체 상태로 존재하는 황화물계 소재[Li10GeP2S12, Li9
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제1항에 있어서,상기 채널 영역, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은, 수평 방향 또는 수직 방향으로 형성되는 구조의 반도체 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 채널 영역은, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge, SiGe), III-V족 화합물 또는 2-D 물질(Carbon nanotube, MoS2, 그래핀 등) 중 적어도 하나의 반도체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은, 상기 채널 영역을 형성하는 반도체 물질에 불순물 이온이 주입된 형태로 형성되거나, Al, W, Ti, Co, Ni, Er 또는 Pt 중 적어도 하나를 포함하는 실리사이드 합금으로 형성되거나, Au, Al, Ag, Mg, Ca, Yb, Cs-ITO, Ti, Cr 또는 Ni 중 적어도 하나의 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 층간 절연막은, 상기 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자의 시냅스 가중치 갱신 시 또는 트랜지스터 동작 시 상기 게이트 영역과 상기 채널 영역 사이를 절연시킬 수 있는 실리콘 산화물(SiO2), 게르마늄 산화물(GeO2), 고체 산화막(Oxide) 또는 낮은 유전 상수(Low-k)의 유전막 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역의 상부에 위치한 채, 실리콘 산화물(SiO2), 게르마늄 산화물(GeO2), 고체 산화막(Oxide) 또는 낮은 유전 상수의 유전막 중 적어도 하나의 물질로 형성되는 희생 절연막을 더 포함하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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제1항에 있어서,상기 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자는, 상기 게이트 영역의 단자, 상기 소스 영역의 단자 및 상기 드레인 영역의 단자로 구성되는 3단자 또는 상기 게이트 영역의 단자, 상기 소스 영역의 단자 및 상기 드레인 영역과 함께 바디 단자로 구성되는 4단자로 구현되는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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반도체 기판 상에 층간 절연막, 고체 전해질층, 게이트 영역을 증착하는 단계; 상기 반도체 기판 상에 형성된 채널 영역의 상부에 위치하는 상기 층간 절연막, 상기 고체 전해질층 및 상기 게이트 영역의 일부를 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 결과 노출되는 상기 반도체 기판의 일부-상기 반도체 기판의 일부는 상기 채널 영역의 양측에 위치함-에 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하는 단계; 및 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역의 상부에 희생 절연막을 증착하는 단계를 포함하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자의 게이트-퍼스트 제조 방법
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반도체 기판 상에 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하는 단계-상기 반도체 기판 상에 형성된 채널 영역의 상부에는 더미 게이트가 위치함-; 상기 반도체 기판의 상부에 희생 절연막을 증착하는 단계; 상기 더미 게이트를 선택적으로 제거하는 단계; 및 상기 더미 게이트가 제거된 공간에 층간 절연막, 고체 전해질층, 게이트 영역을 형성하는 단계를 포함하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자의 게이트-라스트 제조 방법
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복수의 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자들로 구성된 시냅스 어레이에 있어서, 상기 복수의 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자들 각각은, 반도체 기판 상에 형성되는 채널 영역; 상기 채널 영역의 양측에 형성되는 소스 영역 및 드레인 영역; 상기 채널 영역의 상부에 배치되는 층간 절연막; 상기 층간 절연막의 상부에 형성되는 게이트 영역; 및 상기 층간 절연막과 상기 게이트 영역 사이에 삽입되는 고체 전해질층을 포함하는 시냅스 어레이
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제13항에 있어서,상기 시냅스 어레이는, 상기 복수의 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자들 각각에서 상기 게이트 영역의 단자를 통해 시냅스 가중치를 갱신하고 상기 드레인 영역의 단자를 통해 상기 갱신된 시냅스 가중치의 읽기를 수행하는 병렬 동작을 지원하는 것을 특징으로 하는 시냅스 어레이
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반도체 기판 상에 형성되는 채널 영역; 상기 채널 영역의 양측에 형성되는 소스 영역 및 드레인 영역; 상기 채널 영역의 상부에 배치되는 층간 절연막; 상기 층간 절연막의 상부에 형성되는 게이트 영역; 및 상기 층간 절연막과 상기 게이트 영역 사이에 삽입된 채 내부에 이온이 선형적 및 아날로그적으로 분포하는 특성을 기초로, 상기 게이트 영역에 전압 펄스가 인가됨에 응답하여 상기 내부에 존재하는 상기 이온의 이동에 의해 채널 전도성을 아날로그적으로 갱신하는 고체 전해질층을 포함하고, 상기 채널 전도성을 아날로그적으로 갱신함으로써, 시냅스 가중치를 아날로그적으로 표현하는 것을 특징으로 하는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
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