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제1 방향과 제2 방향에 의하여 정의되는 배치 평면에서 상기 제1 방향으로 연장되고 스핀홀 효과를 제공하는 도전층;상기 도전층 상에 배치된 자유층;상기 자유층 상의 일부에 배치된 고정층; 상기 자유층과 상기 고정층 사이에 배치된 터널 장벽층;상기 고정층 상에 배치된 제1 전극;상기 고정층과 중첩되지 않도록 상기 자유층 상에 배치된 제1 전하 저장층; 및상기 제1 전하 저장층 상에 배치된 제1 게이트 전극을 포함하고상기 제1 전극과 상기 제1 게이트 전극은 상기 제2 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층은 산화막이고,상기 제1 전하 저장층의 산소 이온은 상기 제1 게이트 전극의 인가 전압에 의하여 라쉬바 효과의 측면 변조(lateral modulation) 또는 면외 스핀-궤도 토크를 발생하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층은 고정 전하를 포함하고, 상기 제1 게이트 전극의 인가 전압은 상기 제1 전하 저장층의 고정 전하를 이동시키는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층은 트랩 전하를 포함하고, 전하는 상기 제1 게이트 전극의 인가 전압에 의하여 상기 제1 전하 저장층에 트랩되는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층과 상기 자유층 사이에 배치된 보조 터널 장벽층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 터널 장벽층은 상기 제1 전하 저장층과 중첩되도록 연장되는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층은 차례로 적층된 터널 절연층, 부유 도전층, 및 블록킹 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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8
제1 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층은 차례로 적층된 터널 절연층, 전하 트랩층, 및 블록킹 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 고정층 및 상기 제1 전하 저장층과 중첩되지 않도록 상기 자유층 상에 배치된 제2 전하 저장층; 및상기 제2 전하 저장층 상에 배치된 제2 게이트 전극을 포함하고상기 제1 게이트 전극, 상기 제1 전극, 및 상기 제2 게이트 전극은 상기 제2 방향으로 순차적으로 배열된 것을 특징으로 하는 자기 소자
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10
제9 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층 및 제2 전하 저장층은 차례로 적층된 터널 절연층, 전하 트랩층, 및 블로킹 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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11
제9 항에 있어서,상기 제1 전하 저장층 및 제2 전하 저장층은 고정 전하를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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12
제1 방향과 제2 방향에 의하여 정의되는 배치 평면에서 상기 제1 방향으로 연장되고 스핀홀 효과를 제공하는 도전층; 상기 도전층 상에 배치된 자유층; 상기 자유층 상의 일부에 배치된 고정층; 상기 자유층과 상기 고정층 사이에 배치된 터널 장벽층; 상기 고정층 상에 배치된 제1 전극; 상기 고정층과 중첩되지 않도록 상기 자유층 상에 배치된 제1 전하 저장층; 및 상기 제1 전하 저장층 상에 배치된 제1 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제1 게이트 전극은 상기 제2 방향으로 배열된 자기 소자의 동작 방법에 있어서,상기 제1 게이트 전극에 제1 프로그램 게이트 전압을 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 전하를 축적 또는 이동시키어 제1 극성으로 프로그램하는 단계;상기 도전층에 면내 전류를 인가하여 상기 자유층의 자화 방향을 스위칭하는 단계; 및상기 제1 전극에 읽기 전압을 인가하여 자유층/터널 장벽층/고정층에 의한 자기 터널 접합의 터널 저항을 독출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자의 동작 방법
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제 12항에 있어서,상기 제1 프로그램 게이트 전압에 반대 부호를 가진 소거 게이트 전압을 상기 제1 게이트 전극에 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 형성된 제1 극성 프로그램 상태를 제거하는 단계;상기 제1 전하 저장층이 소거 상태인 경우, 상기 제1 게이트 전극에 제2 프로그램 게이트 전압을 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 전하를 축적 또는 이동시키어 제2 극성으로 프로그램하는 단계; 상기 도전층에 면내 전류(I_inplane)를 인가하여 상기 자유층의 자화 방향을 스위칭하는 단계; 및상기 제2 프로그램 게이트 전압에 반대 부호를 가진 소거 게이트 전압을 상기 제1 게이트 전극에 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 형성된 제2 극성 프로그램 상태를 제거하는 단계; 중에서 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자의 동작 방법
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제1 방향과 제2 방향에 의하여 정의되는 배치 평면에서 상기 제1 방향으로 연장되고 스핀홀 효과를 제공하는 도전층; 상기 도전층 상에 배치된 자유층; 상기 자유층 상의 일부에 배치된 고정층; 상기 자유층과 상기 고정층 사이에 배치된 터널 장벽층; 상기 고정층 상에 배치된 제1 전극; 상기 고정층과 중첩되지 않도록 상기 자유층 상에 배치된 제1 전하 저장층; 상기 제1 전하 저장층 상에 배치된 제1 게이트 전극; 상기 고정층 및 상기 제1 전하 저장층과 중첩되지 않도록 상기 자유층 상에 배치된 제2 전하 저장층; 및 상기 제2 전하 저장층 상에 배치된 제2 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 게이트 전극, 상기 제1 전극, 및 상기 제2 게이트 전극은 상기 제2 방향으로 순차적으로 배열된 자기 소자의 동작 방법에 있어서,상기 제1 게이트 전극에 제1 프로그램 게이트 전압을 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 전하를 축적 또는 이동시키어 제1 극성으로 프로그램하는 단계;상기 도전층에 면내 전류를 인가하여 상기 자유층의 자화 방향을 스위칭하는 단계; 및상기 제1 전극에 읽기 전압을 인가하여 자유층/터널 장벽층/고정층에 의한 자기 터널 접합의 터널 저항을 독출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자의 동작 방법
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제 14항에 있어서,상기 제1 프로그램 게이트 전압에 반대 부호를 가진 소거 게이트 전압을 상기 제1 게이트 전극에 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 형성된 제1 극성 프로그램 상태를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자의 동작 방법
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제1 방향과 제2 방향에 의하여 정의되는 배치 평면에서 상기 제1 방향으로 연장되고 스핀홀 효과를 제공하는 도전층; 상기 도전층 상에 배치된 자유층; 상기 자유층 상의 일부에 배치된 고정층; 상기 자유층과 상기 고정층 사이에 배치된 터널 장벽층; 상기 고정층 상에 배치된 제1 전극; 상기 고정층과 중첩되지 않도록 상기 자유층 상에 배치된 제1 전하 저장층; 상기 제1 전하 저장층 상에 배치된 제1 게이트 전극; 상기 고정층 및 상기 제1 전하 저장층과 중첩되지 않도록 상기 자유층 상에 배치된 제2 전하 저장층; 및 상기 제2 전하 저장층 상에 배치된 제2 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 게이트 전극, 상기 제1 전극, 및 상기 제2 게이트 전극은 상기 제2 방향으로 순차적으로 배열된 자기 소자의 동작 방법에 있어서,상기 제1 게이트 전극에 제1 프로그램 게이트 전압을 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 전하를 축적 또는 이동시키어 제1 극성으로 프로그램하는 단계;상기 도전층에 면내 전류를 인가하여 상기 자유층의 자화 방향을 스위칭하는 단계;상기 제1 프로그램 게이트 전압에 반대 부호를 가진 소거 게이트 전압을 상기 제1 게이트 전극에 인가하여 상기 제1 전하 저장층에 형성된 제1 프로그램 상태를 제거하는 단계;상기 제2 게이트 전극에 제1 보조 프로그램 게이트 전압을 인가하여 상기 제2 전하 저장층에 전하를 축적 또는 이동시키어 제2 극성으로 프로그램하는 단계; 상기 도전층에 면내 전류를 인가하여 상기 자유층의 자화 방향을 스위칭하는 단계; 및상기 제1 보조 프로그램 게이트 전압에 반대 부호를 가진 소거 게이트 전압을 상기 제2 게이트 전극에 인가하여 상기 제2 전하 저장층에 형성된 제2 극성 프로그램 상태를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자의 동작 방법
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