제 1 도전형 반도체 물질로 주변과 전기적으로 고립되어 단기기억 수단으로 형성된 플로팅 바디;상기 제 1 도전형과 반대 타입의 제 2 도전형 반도체 물질로 상기 플로팅 바디를 사이에 두고 상기 플로팅 바디의 양측과 접하며 서로 이격되어 형성된 소스와 드레인;상기 플로팅 바디와 게이트 절연막을 사이에 두고 도전물질로 형성된 게이트; 및상기 소스, 상기 드레인 및 상기 게이트가 형성되지 않은 상기 플로팅 바디의 일측에 형성된 장기기억 수단을 포함하여 구성되되,상기 플로팅 바디는 상기 소스 및 상기 드레인과 pn 접합으로 접하고, 상기 드레인 쪽의 공핍층에서 충격이온화로 생성된 과잉 홀(excess hole) 또는 상기 소스 쪽의 공핍층에서 충격이온화로 생성된 과잉 전자(excess electron)를 저장하였다가 재결합으로 사라지는 것으로 단기기억을 모방하고,상기 플로팅 바디는 상기 과잉 홀이나 상기 과잉 전자가 재결합으로 사라지기 전에 추가 충격이온화로 생성된 과잉 홀의 유입으로 상기 플로팅 바디의 전도대를 더욱 낮추거나 과잉 전자의 유입으로 상기 플로팅 바디의 가전자대를 더욱 높여주어 충격이온화가 상기 장기기억 수단 가까이서 일어나게 하여 장기기억으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

제 1 항에 있어서,상기 장기기억 수단은 상기 플로팅 바디를 사이에 두고 상기 게이트와 마주보는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

제 1 도전형 반도체 물질로 주변과 전기적으로 고립되어 단기기억 수단으로 형성된 플로팅 바디;상기 제 1 도전형과 반대 타입의 제 2 도전형 반도체 물질로 상기 플로팅 바디를 사이에 두고 상기 플로팅 바디의 양측과 접하며 서로 이격되어 형성된 소스와 드레인;상기 플로팅 바디와 게이트 절연막을 사이에 두고 도전물질로 형성된 게이트; 및상기 소스, 상기 드레인 및 상기 게이트가 형성되지 않은 상기 플로팅 바디의 일측에 형성된 장기기억 수단을 포함하여 구성되되,상기 장기기억 수단은 상기 플로팅 바디를 사이에 두고 상기 게이트와 마주보는 위치에 상기 플로팅 바디의 일측과 접한 절연막을 사이에 두고 형성된 플로팅 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

제 3 항에 있어서,상기 플로팅 게이트는 상기 플로팅 바디의 하부에 형성되고,상기 절연막은 상기 플로팅 게이트를 둘러싸며 형성되고,상기 플로팅 게이트의 하부에는 상기 절연막을 사이에 두고 백 게이트가 더 형성된 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

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제 1 항에 있어서,상기 장기기억 수단은 상기 플로팅 바디의 일측과 접한 절연막을 사이에 두고 형성된 플로팅 게이트를 포함하고,상기 장기기억으로 전환은 상기 플로팅 바디에서 추가 충격이온화가 상기 장기기억 수단 가까이서 일어날 때 상기 플로팅 게이트로 상기 추가 충격이온화에 의해 생긴 핫 홀(hot hole)이나 핫 전자(hot electron)의 유입으로 일어나고,상기 소스 및 상기 드레인에 각각 독립적으로 인가된 전기 신호들의 시간 차에 의하여 상기 플로팅 게이트로 유입되는 반송자로 생체의 인과관계 추론 특성을 모방하는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

제 1 도전형 반도체 물질로 주변과 전기적으로 고립되어 단기기억 수단으로 형성된 플로팅 바디;상기 제 1 도전형과 반대 타입의 제 2 도전형 반도체 물질로 상기 플로팅 바디를 사이에 두고 상기 플로팅 바디의 양측과 접하며 서로 이격되어 형성된 소스와 드레인;상기 플로팅 바디와 게이트 절연막을 사이에 두고 도전물질로 형성된 게이트; 및상기 소스, 상기 드레인 및 상기 게이트가 형성되지 않은 상기 플로팅 바디의 일측에 형성된 장기기억 수단을 포함하여 구성되되,상기 장기기억 수단은 상기 플로팅 바디를 사이에 두고 상기 게이트와 마주보는 위치에 상기 플로팅 바디의 일측으로 상기 소스 및 상기 드레인 중 어느 하나에 전기적으로 연결된 캔틸레버 빔과 다른 하나에 전기적으로 연결된 컨택 전극이 이격 공간을 사이에 두고 각각 형성된 전기기계 메모리소자 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

제 8 항에 있어서,상기 플로팅 바디는 상기 소스 및 상기 드레인과 pn 접합으로 접하고, 상기 드레인 쪽의 공핍층에서 충격이온화로 생성된 과잉 홀 또는 상기 소스 쪽의 공핍층에서 충격이온화로 생성된 과잉 전자를 저장하였다가 재결합으로 사라지는 것으로 단기기억을 모방하는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

제 9 항에 있어서,상기 플로팅 바디는 상기 과잉 홀이나 상기 과잉 전자가 재결합으로 사라지기 전에 추가 충격이온화로 생성된 과잉 홀이나 과잉 전자의 유입으로 일정 농도 이상이 될 때 상기 캔틸레버 빔이 휘어 상기 컨택 전극과 전기적으로 접촉되도록 하여 장기기억으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자.

제 4 항에 의한 시냅스 모방 반도체 소자의 동작방법에 있어서,상기 소스, 상기 드레인, 상기 게이트 및 상기 백 게이트에 각각 소정의 바이어스 전압을 인가하여 충격이온화로 생성된 과잉 홀 또는 과잉 전자를 상기 플로팅 바디에 저장함으로써 단기기억 동작을 하고,상기 과잉 홀이나 상기 과잉 전자가 재결합으로 사라지기 전에 상기 바이어스 조건과 동일한 조건으로 2번 이상 일정 간격으로 상기 소스, 상기 드레인, 상기 게이트 및 상기 백 게이트에 각각 인가되는 경우에 상기 플로팅 게이트로 핫 홀 또는 핫 전자가 유입되면서 장기기억으로 전환되는 동작을 하고,상기 소스 및 상기 드레인에 각각 독립적으로 인가된 전기 신호들의 시간 차에 의하여 상기 플로팅 게이트로 유입되는 반송자의 종류로 생체의 인과관계 추론 특성을 모방하는 동작을 하는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자의 동작방법.

제 11 항에 있어서,상기 장기기억으로 전환되는 동작은 상기 게이트에 인가되는 전압의 크기에 따라 상기 소스 및 상기 드레인에 인가되는 각 바이어스의 지속시간이 달라지게 하는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자의 동작방법.

제 11 항에 있어서,상기 장기기억으로 전환되는 동작은 상기 소스 및 상기 드레인에 인가되는 전압 차이 및 지속시간을 동일하게 유지하면서, 인가 주기에 따라 인가 횟수가 달라지게 하는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자의 동작방법.

제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 소스, 상기 드레인, 상기 게이트 및 상기 백 게이트에 인가되는 각 바이어스 전압은 삼각 스파이크 파형을 갖는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자의 동작방법.

제 14 항에 있어서,상기 소스, 상기 드레인 및 상기 백 게이트에 인가되는 삼각 스파이크 파형은 모두 동일하고,상기 게이트에 인가되는 삼각 스파이크 파형은 상기 백 게이트에 인가되는 삼각 스파이크 파형과 동일한 형태이나 반대부호를 갖는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자의 동작방법.

제 15 항에 있어서,상기 소스에 인가되는 삼각 스파이크 파형을 시냅스 전 스파이크로 하고, 상기 드레인에 인가되는 삼각 스파이크 파형을 시냅스 후 스파이크로 하여, 상기 시냅스 전, 후 스파이크는 동일한 형태를 갖고 인가 시간간격과 반복횟수에 따라 단기기억에서 장기기억으로 전환되는 동작을 하고,상기 시냅스 전, 후 스파이크 사이의 지연시간을 이용하여 시냅스 연결성의 강화 또는 약화로 생체의 인과관계 추론 특성을 모방하는 동작을 하는 것을 특징으로 하는 시냅스 모방 반도체 소자의 동작방법.