양성 피드백 트랜지스터를 이용한 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로
SEMICONDUCTOR CIRCUIT USING POSITIVE FEEDBACK FIELD EFFECT TRANSISTOR FOR EMULATING NEURON FIRING PROCESS
특허 요약
본 발명은 채널 길이 방향으로 가며 제 1, 2 게이트 전극을 구비한 양성 피드백 트랜지스터를 사용하여, 제 1 게이트 전극은 제 1 p채널 모스펫의 게이트 전극과 연결하여 입력단으로, 제 2 게이트 전극은 공급 전압이 인가되는 드레인에 연결되도록 구성함으로써, 입력단에 인가된 입력 신호에 의하여 각 게이트 전극의 하부 채널 영역(바디)에 전자와 정공(홀)이 나뉘어 축적되다가 어느 순간 뉴런의 발화에 해당 될 때에만 전류가 흘렀다가 꺼져, 뉴런이 발화하지 않을 때 낭비되는 전력소모를 극단적으로 줄일 수 있고, 저전력으로 구동되며 일반 모스펫(MOSFET)과 같은 수준의 내구성(endurance)을 갖는 양성 피드백 트랜지스터를 이용한 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로를 제공한다.
청구항
번호청구항
1

접지와 제 1 노드 사이에 병렬로 연결된 양성 피드백 트랜지스터와 제 1 n채널 모스펫;상기 제 1 노드와 전원 공급선 사이에 연결된 제 1 p채널 모스펫; 및상기 제 1 노드와 출력단 사이에 연결된 인버터를 포함하여 구성되되,상기 양성 피드백 트랜지스터의 제 1 게이트 전극은 상기 제 1 p채널 모스펫의 게이트 전극과 연결되어 입력단을 구성하고,상기 양성 피드백 트랜지스터의 제 2 게이트 전극은 상기 제 1 노드와 연결되어 상기 전원 공급선의 공급 전압이 인가되도록 구성된 것을 특징으로 하는 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로.

2

제 1 항에 있어서,상기 전원 공급선과 상기 입력단 사이에는 입력 전압 전원이 인가되고,상기 출력단은 상기 제 1 n채널 모스펫의 게이트 전극과 연결된 것을 특징으로 하는 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로.

3

제 1 항에 있어서,상기 제 1 n채널 모스펫의 게이트 전극은 상기 입력단과 연결되고,상기 전원 공급선과 상기 입력단 사이에는 제 2 p채널 모스펫이 연결되고,상기 제 2 p채널 모스펫의 게이트 전극은 상기 제 1 노드와 연결되고,상기 입력단과 상기 접지 사이에는 제 2 n채널 모스펫이 연결되고,상기 제 2 n채널 모스펫의 게이트 전극은 상기 출력단과 연결된 것을 특징으로 하는 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로.

4

제 3 항에 있어서,상기 전원 공급선과 상기 입력단 사이에는 입력 전류 전원이 인가되고,상기 입력단과 상기 접지 사이에는 커패시터와 저항이 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로.

5

제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 양성 피드백 트랜지스터는 반도체 기판에 채널 영역을 사이에 두고 서로 다른 도전형으로 소스/드레인 영역이 형성되고, 상기 채널 영역의 길이 방향으로 가며 상기 채널 영역 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 소스 영역 쪽으로 상기 제 1 게이트 전극이, 상기 드레인 영역 쪽으로 상기 제 2 게이트 전극이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로.

6

제 5 항에 있어서,상기 소스 영역은 n+형으로 형성되고, 상기 드레인 영역은 p+형으로 형성되고,상기 채널 영역 중 상기 제 1 게이트 전극의 하부는 p형으로, 상기 제 2 게이트 전극의 하부는 진성으로 각각 형성되어, 상기 양성 피드백 트랜지스터는 상기 드레인 영역으로부터 P+IPN+ 도핑구조를 갖는 것을 특징으로 하는 뉴런 발화동작 모방 반도체 회로.