본 발명의 일 실시예에 따른 삼진 논리소자는 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터는, 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 위치되는 제1 채널층; 및 상기 제1 채널층의 양단에 각각 위치되는 제1 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는, 제2 기판; 상기 제2 기판 상에 위치되는 절연막; 상기 절연막 상에 하부반도체 물질층, 그래핀층, 상부반도체 물질층을 순서대로 적층하여 형성된 이종접합 기반 다중층 채널; 상기 절연막 상에서 상기 다중층 채널의 양 측에 위치되는 제2 소스 전극 및 제2 드레인 전극을 포함하고, 상기 그래핀층의 일 단부가 상기 제2 드레인 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 상부반도체 물질층의 일 단부는 적어도 상기 제2 소스 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하부반도체 물질층의 일 단부는 적어도 상기 제2 드레인 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터는 병렬로 연결되어 3진 논리 상태를 구현하도록 형성될 수 있다. 이러한 삼진 논리소자는 그래핀을 사용한 이종접합 기반 다중층 채널을 사용하여 3개의 상태 표현이 가능한 작동 성능이 우수한 3진 논리소자로 작동할 수 있다.