[发明专利]一种随机数字发生器及其制备方法及其使用方法

权利要求书

1.一种随机数字发生器，其特征在于，包括：负电容晶体管；

所述负电容晶体管包括层叠的栅极和铁电层；

所述铁电层背离所述栅极一侧设置有源端和漏端，所述源端与所述漏端之间设置有沟道区；

所述栅极为信号输入端，所述漏端为信号输出端。

2.根据权利要求1所述的随机数字发生器，其特征在于，所述沟道区由半导体材料组成。

3.根据权利要求2所述的随机数字发生器，其特征在于，所述半导体材料为氧化铟纳米线薄膜、三五族纳米线薄膜或碳纳米管薄膜。

4.根据权利要求1所述的随机数字发生器，其特征在于，所述铁电层的材质为具有氧化铪基铁电薄膜材料、锆钛酸铅薄膜材料、层状铋系铁电材料或聚偏氟乙烯。

5.根据权利要求1所述的随机数字发生器，其特征在于，所述铁电层与所述沟道区之间还设置有常规栅介质层；

所述常规栅介质层的材料为氧化铪、氧化锆、氧化硅、氧化铝、氧化镧或六方氮化硼。

6.根据权利要求1所述的随机数字发生器，其特征在于，所述源端和所述漏端为与半导体材料形成欧姆接触的电极材料；

所述源端和所述漏端的电极材料为单质金属电极、金属氧化物电极或金属硅化物。

7.根据权利要求6所述的随机数字发生器，其特征在于，所述单质金属电极为Pt、Ni、Pd、Au、Ti、Ag、Fe、Sc或Al。

8.根据权利要求6所述的随机数字发生器，其特征在于，所述氧化物金属电极为ITO，SrO，Fe₂O₃，Co₃O₄，MnO₂，RuO₂，NiO，WO_x、NiMnO₃、NiMn₂O₄或Ni₆MnO₈。

9.一种随机数字发生器制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上沉积半导体层、铁电层或者铁电层与普通栅介质层的叠层和栅金属电极；在所述半导体层的两侧完成晶体管的源端和漏端；

所述栅金属电极为信号输入端，所述漏端为信号输出端。

10.一种随机数字发生器使用方法，其特征在于，包括：

在t₀时刻将权利要求1-8任一项所述的随机数字发生器的源端接地，并将漏端和栅极输入低电平；

在t₁时刻，将栅极输入一个高电平，在漏端输入一个读取电平；

读取所述源端的电流信号。