복합 산화물 점 결함 제어를 통한 상온 랜덤 텔레그래프 잡음 구현
Random Telegraph Noise at Room Temperature by Point Defect Controlled Complex Oxide Heterostructures
- 주제(키워드) 랜덤 텔레그래프 잡음
- 주제(DDC) 621.042
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 이형우
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2025. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 에너지시스템학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000034484
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
최근 많은 과학 기술 분야에 난수가 사용된다. 해킹이 불가능한 난수 발생기를 개발하기 위해서는 하드웨어 레벨에서 스스로 난수를 생성할 수 있는 물질 및 소자의 개발이 필수적이다. 점결함의 전자 국소화 연상을 이용하는 이른바 two-level 시스템은 이러한 난수 발생기의 엔트로피 소스로 사용될 수 있다. Two-level 시스템에서 발생하는 무작위 전자 트랩핑 현상은 랜덤 텔레그래프 잡음을 생성하며 이는 랜덤 비트 문자열로 활용될 수 있기 때문이다. 그러나 고전적인 산화물 시스템에서는 원치 않는 결함 이동과 전이 불안정한 전자 상태로 인해 RTN 신호가 불안정해지는 경우가 많다. 본 연구에서는 두 가지 유형의 점 결함, 즉 산소 공공과 TiAl 결함을 이용하여 상온에서 안정적으로 RTN을 발생시키는 SrRuO3/LaAlO3/Nb-doped SrTiO3 이종 구조를 개발하였다. TiAl 결함에서의 시간적 전자 위치는 순간적인 쿨롱 상호작용을 통해 인근 산소 공공의 에너지 준위를 변화시켜 계면 전체에 걸쳐 두 가지 수준의 전류 요동을 일으킨다. Two-level 양자 시스템의 랜덤 텔레그래프 잡음과 유사한 전류 신호는 실온에서 매우 높은 안정성을 보여준다. 이 연구는 양이온 결함과 음이온 결함의 상호작용에 기반을 둔 새로운 two-level 시스템을 제안하였다. 이 접근법은 난수 발생기 및 관련 보안, 통신 등의 분야에 활용될 수 있는 새로운 기능성 산화물 소재를 제안한다.
more목차
제 1 장 1
1.1. 서론 1
제 2 장 4
2.1. Two-level 양자 시스템 4
2.1.1 고전적인 랜덤 텔레그래프 잡음 4
2.1.2 Two-level 양자 시스템 설계 6
2.2. Pulsed LASER Deposition(PLD) 성장 방법 10
제 3 장 12
3.1. 연구 방법 12
3.1.1 TLQS 을 위한 산화물 이종 구조 성장 12
3.1.2 Two-level 시스템 구동을 위한 전기적 전처리 17
3.2. 연구 결과 21
3.2.1 TLQS 의 two-level 전류 요동(Fluctuation) 21
3.2.2 전류 요동을 이용한 난수 발생 24
제 4 장 30
결론 30
참고문헌 32
