纳米硅粉末的制备及红外吸收光谱研究

纳米硅和多孔硅发光的发现,引起了人们对纳米级半导体材料研究的重视.对这种现象的解释主要归结为以下两点:一是因颗粒尺寸小而引起能带结构的变化,导致跃迁选择定则改变引起发光,即所谓量子尺寸效应;二是在硅小颗粒表面的氢、氧等杂质与硅化合形成缺陷,悬键所引起发光。目前对这两种解释尚无定论。对于后者,弄清楚纳米硅中氢、氧的存在方式与结构的关系对研究纳米硅的发光机理有很重要的意义。红外吸收光谱作为探测硅中的氢、氧等的手段已进行了很多的研究。本文利用激光诱导化学气相沉积法(LICVD)用SiH_4为原料制备了平均粒度为10～12nm的晶态纳米硅粉。并通过红外吸收光谱对纳米硅粉末中的氢和表面氧化所引起的氧的存在情况进行了分析。发现纳米硅粉末由于表面原子活性大,有氧化现象,在其中存在(H_2-Si)。原于团和HSiO两种类型的硅氢结构。前者是一种不稳定结构,退火温度达到600℃时分解,在红外谱上的吸收峰消失;后者是一种稳定结构,随退火温度的升高,氧含量的增多,向高波数方向移动。这主要是由于氧的电负性对H-Si的影响形成的。     

基于物理不可克隆函数和线性反馈移位系统的射频识别系统安全机制

物理不可克隆函数技术是当今RFID系统安全技术领域的最新突破,特别是应用于低成本标签制作。就已提出的物理不可克隆函数系统(physical unclonable function,PUF)系统的仲裁器做出了一些改进,采用两级触发器来提高系统的稳定性,并利用线性反馈移位系统(linear feedback shift register,LFSR)产生的伪随机序列来作为PUF的激励序列。本文对综合和布局布线后的晶体管级的电路做流片前的后端仿真,采用的是Silterra 0.13μm的工艺库。实验结果表明:该方案硬件资源消耗少满足低成本RFID的要求,并且改进后的PUF系统的稳定性得到了提高。