시냅스 가중치가 아날로그적으로 갱신되고 유지됨으로써 메모리 및 뉴로모픽 컴퓨팅을 위해 사용되는 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자가 개시된다. 일 실시예에 따르면, 이온제어 트랜지스터 기반 뉴로모픽 시냅스 소자는, 반도체 기판 상에 형성되는 채널 영역; 상기 채널 영역의 양측에 형성되는 소스 영역 및 드레인 영역; 상기 채널 영역의 상부에 배치되는 층간 절연막; 상기 층간 절연막의 상부에 형성되는 게이트 영역; 및 상기 층간 절연막과 상기 게이트 영역 사이에 삽입되는 고체 전해질층을 포함한다.