뉴로모픽 소자 및 뉴로모픽 소자 어레이
NEUROMORPHIC DEVICE AND NEUROMORPHIC DEVICE ARRAY
특허 요약
본 실시예에 의한 뉴로모픽 소자(neuromorphic device)는: 기판과, 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극과 소스 전극 및 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층과 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및 강유전체 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며, 뉴로모픽 소자는 제공된 게이트 구조물에 제공된 전기적 신호에 따라 포텐시에이션(potentiation) 및 디프레션(depression) 중 어느 하나 이상이 수행된다.
청구항
번호청구항
1

뉴로모픽 소자(neuromorphic device)로, 상기 뉴로모픽 소자는: 기판;상기 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극;상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층;상기 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및상기 강유전체층 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며, 상기 뉴로모픽 소자는 제공된 상기 게이트 구조물에 제공된 전기적 신호에 따라 포텐시에이션(potentiation) 및 디프레션(depression) 중 어느 하나 이상이 수행되고, 상기 게이트 구조물은 표면에 전도성 물질로 코팅되며,상기 전도성 물질은, PEDOT:PSS, PT(poly(thiophene)s), PPS(poly(p-phenylene sulfide)), PANI(polyanilines) 중 어느 하나를 포함하는 전도성 고분자 물질인 뉴로모픽 소자.

2

제1항에 있어서,상기 뉴로모픽 소자는상기 게이트 구조물에 제공된 압력에 의하여 포텐시에이션 및 디프레션 중 어느 하나 이상이 수행되는 뉴로모픽 소자.

3

삭제

4

삭제

5

제1항에 있어서,상기 전도성 물질은, 전도성 금속 박막인 뉴로모픽 소자.

6

제1항에 있어서,상기 반도체 층은, 실리콘 기반 반도체, 질화물 반도체, 산화물 반도체, 화합물 반도체, 이차원 물질 및 유기물 반도체 중 어느 하나인 뉴로모픽 소자.

7

제6항에 있어서,상기 실리콘 기반 반도체는 실리콘 진성 반도체(intrinsic semiconductor)에 n 타입 도펀트 및 p 타입 도펀트 중 어느 하나로 도핑하여 형성된 뉴로모픽 소자.

8

제6항에 있어서,상기 질화물 반도체는,질화 알루미늄(AlN), 질화 갈륨(GaN), 질화 인듐(InN) 중 어느 하나인 뉴로모픽 소자.

9

제6항에 있어서,상기 산화물 반도체는 GZO, HfZO, ITZO 중 어느 하나인 뉴로모픽 소자.

10

제6항에 있어서,상기 이차원 물질은,MoS2, WSe2 중 어느 하나인 뉴로모픽 소자.

11

제6항에 있어서,상기 유기물 반도체는,P3HT(poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), P8BT(Poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)), MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]), PTAA(Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]), P(NDI2OD-T2)(poly(N,N'-bis-2-octyldodecylnaphtalene-1,4,5,6-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,52,2bithiophene)), N2300((C54H72N2O4S2)n), Poly(benzimidazobenzophenanthroline), Poly(2,5-di(3,7-dimethyloctyloxy)cyanoterephthalylidene) 및 펜타센(Pentacene) 중 어느 하나인 뉴로모픽 소자.

12

제1항에 있어서,상기 강유전체층은, PVDF-TrFE, PZT, BaTiO3, PbTiO3, PVDF, polytrifluoroethylene 및 odd-numbered nylon 중 어느 하나인 뉴로모픽 소자.

13

제1항에 있어서,상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은, 각각 복수의 핑거들을 가지며,상기 핑거들은 서로 깍지끼워진(interdigitated) 형태를 가지는 뉴로모픽 소자.

14

제1항에 있어서,상기 게이트 구조물은, 반구, 각뿔 및 다면체 중 어느 하나의 형태를 가지는 뉴로모픽 소자.

15

제1항에 있어서,상기 기판은 플렉서블(flexible) 기판인 뉴로모픽 소자.

16

제1항에 있어서,상기 게이트 구조물은, 제공되는 압력이 증가함에 따라 상기 강유전체층과 접촉 면적이 증가하는 뉴로모픽 소자.

17

뉴로모픽 소자로, 상기 뉴로모픽 소자는: 기판;상기 기판 상에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극;상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 상부에 위치하는 반도체 층;상기 반도체 층 상부에 위치하는 강유전체(ferroelectric)층 및상기 강유전체층 상부에 위치하여 압력에 따라 변형되는 게이트 구조물을 포함하며, 상기 뉴로모픽 소자는 상기 게이트 구조물에 제공된 전기적 신호에 따라 포텐시에이션 및 디프레션 중 어느 하나 이상이 수행되어 소스 전극과 상기 드레인 전극을 흐르는 전류가 변화하고, 상기 게이트 구조물은 표면에 전도성 물질로 코팅되며,상기 전도성 물질은, PEDOT:PSS, PT(poly(thiophene)s), PPS(poly(p-phenylene sulfide)), PANI(polyanilines) 중 어느 하나를 포함하는 전도성 고분자 물질인 뉴로모픽 소자.

18

제17항에 있어서,상기 뉴로모픽 소자는,상기 게이트 구조물에 제공되는 상기 전기적 신호 및 압력에 의하여 상기 포텐시에이션 및 디프레션 중 어느 하나 이상이 수행되는 뉴로모픽 소자.

19

제17항에 있어서,상기 뉴로모픽 소자는 상기 포텐시에이션이 복수회 수행됨에 따라 상기 전류가 증가하는 뉴로모픽 소자.

20

제17항에 있어서,상기 뉴로모픽 소자는, 상기 디프레션이 복수회 수행됨에 따라 상기 전류가 감소하는 뉴로모픽 소자.

21

제17항에 있어서,상기 뉴로모픽 소자는, 복수개가 어레이 형태로 배열된 뉴로모픽 소자.