기판;상기 기판 상의 절연층;상기 절연층 상의 상변화 물질 구조체; 및상기 상변화 물질 구조체 상에 배치되어 제1 방향으로 서로 이격되는 제1 소스/드레인 전극 및 제2 소스/드레인 전극을 포함하되,상기 상변화 물질 구조체는:복수개의 이차원 물질층들; 및상기 복수개의 이차원 물질층들 사이에 인터칼레이션(intercalation) 물질을 포함하고,상기 인터칼레이션 물질은 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 소자.

제1항에 있어서,상기 상변화 물질 구조체는:상기 제1 및 제2 소스/드레인 전극들 사이에 위치하는 제1 영역;상기 제2 소스/드레인 전극에 인접한 제2 영역; 및상기 제1 소스/드레인 전극에 인접한 제3 영역을 포함하고,상기 제1 내지 제3 영역들은 육방정계 구조(hexagonal structure, 2H 구조)를 갖는 반도체 소자.

제2항에 있어서,상기 제2 소스/드레인 전극에 제1 전압이 인가됨에 따라 상기 제2 영역은 상기 육방정계 구조에서 제1 단사정계 구조(first monoclinic structure, 1T' 구조) 또는 제2 단사정계 구조(second monoclinic structure, 1T 구조)로 변하는 반도체 소자.

제3항에 있어서,상기 제2 소스/드레인 전극에 제2 전압이 인가됨에 따라 상기 제2 영역은 상기 제1 단사정계 구조에서 육방정계 구조 또는 상기 제2 단사정계 구조에서 육방정계 구조로 변하는 반도체 소자.

제4항에 있어서,상기 상변화 물질 구조체의 결정 구조는 인가되거나 제거되는 전압에 따라 가역적으로 변하는 반도체 소자.

제1항에 있어서,상기 복수개의 이차원 물질층들 각각은 TMD(transition metal dichalcogenide)를 포함하는 반도체 소자.

제6항에 있어서,상기 TMD는 MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, WSe2, WTe2 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 소자.

삭제

제1항에 있어서,상기 인터칼레이션 물질은 은(Ag) 및 리튬(Li)을 포함하는 반도체 소자.

제1항에 있어서,상기 제1 및 제2 소스/드레인 전극들은 접착층 및 상기 접착층 상의 도전성 금속 패턴을 포함하고,상기 접착층은 크롬, 티타늄 또는 이들의 조합을 포함하고,상기 도전성 금속 패턴은 금, 알루미늄, 구리 또는 이들의 조합을 포함하는 반도체 소자.

기판 및 상기 기판 상의 절연층;상기 절연층 상의 상변화 물질 구조체; 및상기 상변화 물질 구조체 상에 배치되어 제1 방향으로 서로 이격되는 제1 소스/드레인 전극 및 제2 소스/드레인 전극을 포함하되,상기 상변화 물질 구조체는:복수개의 이차원 물질층들; 및상기 복수개의 이차원 물질층들 사이에 인터칼레이션(intercalation) 물질을 포함하고,상기 인터칼레이션 물질은 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하고,상기 인터칼레이션 물질은 제1 내지 제3 농도 중 하나를 갖고,상기 제1 내지 제3 농도 중 상기 하나에 따라 상기 인터칼레이션 물질의 거동이 달라지는 반도체 소자.

제11항에 있어서,상기 인터칼레이션 물질은 상기 제1 농도를 갖고,상기 상변화 물질 구조체는 육방정계 구조(hexagonal structure, 2H 구조)를 갖는 반도체 소자.

제12항에 있어서,상기 제1 농도는 10 at% 내지 15 at%인 반도체 소자.

제11항에 있어서,상기 인터칼레이션 물질은 상기 제2 농도를 갖고,상기 인터칼레이션 물질은 양이온인 제1 금속 물질들을 포함하고,상기 상변화 물질 구조체는 육방정계 구조(hexagonal structure, 2H 구조) 및 제1 단사정계 구조(first monoclinic structure, 1T' 구조) 또는 육방정계 구조(hexagonal structure, 2H 구조) 및 제2 단사정계 구조(second monoclinic structure, 1T 구조)를 갖고,상기 제1 및 제2 소스/드레인 전극들 사이에 전기장이 형성됨에 따라, 상기 인터칼레이션 물질은 제1 클러스터 형태를 갖고, 상기 제1 클러스터 형태는 상기 제1 소스/드레인 전극과 인접하는 상기 제1 금속 물질들의 양이 상기 제2 소스/드레인 전극과 인접하는 상기 제1 금속 물질들의 양보다 많고, 상기 제1 금속 물질들을 통해 상기 제1 소스/드레인 전극과 상기 제2 소스/드레인 전극 사이가 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.

제14항에 있어서,상기 제2 농도는 16 at% 내지 20 at%이고,상기 제1 클러스터 형태는 상기 제1 소스/드레인 전극 및 상기 제2 소스/드레인 전극 중 적어도 하나의 주변에 형성되는 반도체 소자.

제11항에 있어서,상기 인터칼레이션 물질은 상기 제3 농도를 갖고,상기 인터칼레이션 물질은 양이온인 제1 금속 물질들을 포함하고,상기 상변화 물질 구조체는 육방정계 구조(hexagonal structure, 2H 구조) 및 제1 단사정계 구조(first monoclinic structure, 1T' 구조) 또는 육방정계 구조(hexagonal structure, 2H 구조) 및 제2 단사정계 구조(second monoclinic structure , 1T 구조)를 갖고,상기 제1 및 제2 소스/드레인 전극들 사이에 전기장이 형성됨에 따라, 상기 인터칼레이션 물질은 제2 클러스터 형태를 갖고,상기 제2 클러스터 형태는 상기 제1 소스/드레인 전극과 인접하는 상기 제1 금속 물질들의 양이 상기 제2 소스/드레인 전극과 인접하는 상기 제1 금속 물질들의 양보다 많고, 상기 제1 금속 물질들을 통해 상기 제1 소스/드레인 전극과 상기 제2 소스/드레인 전극 사이가 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.

제16항에 있어서,상기 제2 농도는 21 at% 내지 25 at%이고,상기 제2 클러스터 형태는 상기 제1 소스/드레인 전극 및 상기 제2 소스/드레인 전극 사이를 연결하는 전도성 필라멘트인 반도체 소자.

기판을 준비하는 것;상기 기판 상에 절연층을 형성하는 것;상기 절연층 상에 이차원 물질층을 포함하는 상변화 물질 구조체를 형성하는 것; 및상기 상변화 물질 구조체 상에 제1 소스/드레인 전극 및 제2 소스/드레인 전극을 형성하는 것을 포함하되,상기 상변화 물질 구조체를 형성하는 것은:상기 절연층 상에 이차원 물질층을 형성하는 것;상기 이차원 물질층에 제1 인터칼레이션 공정을 수행하는 것; 및상기 제1 인터칼레이션 공정 이후 제2 인터칼레이션 공정을 수행하는 것을 포함하고,상기 상변화 물질 구조체는 이차원 물질층들 및 상기 이차원 물질층들 사이에 Ag 이온을 포함하는 반도체 소자의 제조방법.

제18항에 있어서,상기 제1 인터칼레이션 공정을 수행하는 것은 상기 이차원 물질층들 사이에 Li 이온을 삽입하는 것인 반도체 소자의 제조방법.

제19항에 있어서,상기 제2 인터칼레이션 공정을 수행하는 것은 상기 이차원 물질층들 사이에 Ag 이온을 삽입하는 것인 반도체 소자의 제조방법.