[發明專利]一種隨機數字發生器及其制備方法及其使用方法

有效

• 申請號: 202010861356.X
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111952374B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 周益春;楊添悅;廖佳佳;廖敏;彭強祥;曾斌建
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;B82Y40/00;B82Y30/00;B82Y10/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

1.一種隨機數字發生器，其特征在于，包括：負電容晶體管；

所述負電容晶體管包括層疊的柵極和鐵電層；

所述鐵電層背離所述柵極一側設置有源端和漏端，所述源端與所述漏端之間設置有溝道區；

所述柵極為信號輸入端，所述漏端為信號輸出端。

2.根據權利要求1所述的隨機數字發生器，其特征在于，所述溝道區由半導體材料組成。

3.根據權利要求2所述的隨機數字發生器，其特征在于，所述半導體材料為氧化銦納米線薄膜、三五族納米線薄膜或碳納米管薄膜。

4.根據權利要求1所述的隨機數字發生器，其特征在于，所述鐵電層的材質為具有氧化鉿基鐵電薄膜材料、鋯鈦酸鉛薄膜材料、層狀鉍系鐵電材料或聚偏氟乙烯。

5.根據權利要求1所述的隨機數字發生器，其特征在于，所述鐵電層與所述溝道區之間還設置有常規柵介質層；

所述常規柵介質層的材料為氧化鉿、氧化鋯、氧化硅、氧化鋁、氧化鑭或六方氮化硼。

6.根據權利要求1所述的隨機數字發生器，其特征在于，所述源端和所述漏端為與半導體材料形成歐姆接觸的電極材料；

所述源端和所述漏端的電極材料為單質金屬電極、金屬氧化物電極或金屬硅化物。

7.根據權利要求6所述的隨機數字發生器，其特征在于，所述單質金屬電極為Pt、Ni、Pd、Au、Ti、Ag、Fe、Sc或Al。

8.根據權利要求6所述的隨機數字發生器，其特征在于，所述氧化物金屬電極為ITO，SrO，Fe₂O₃，Co₃O₄，MnO₂，RuO₂，NiO，WO_x、NiMnO₃、NiMn₂O₄或Ni₆MnO₈。

9.一種隨機數字發生器制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上沉積半導體層、鐵電層或者鐵電層與普通柵介質層的疊層和柵金屬電極；在所述半導體層的兩側完成晶體管的源端和漏端；

所述柵金屬電極為信號輸入端，所述漏端為信號輸出端。

10.一種隨機數字發生器使用方法，其特征在于，包括：

在t₀時刻將權利要求1-8任一項所述的隨機數字發生器的源端接地，并將漏端和柵極輸入低電平；

在t₁時刻，將柵極輸入一個高電平，在漏端輸入一個讀取電平；

讀取所述源端的電流信號。