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一種新穎物理不可複製函數晶片的實現

為了解決X SENSE 125 2V的問題，作者王韋鈞 這樣論述：

伴隨著物聯網時代的來臨，使得單次/多次編程唯讀記憶體的使用更為廣泛，其中傳統的機制分為三大類：第一、熔絲崩潰(Fuse Breakdown)元件採用狹窄的金屬線或聚矽化合物通以大電流產生電子遷移效應(Electro-Migration)進行編程(Program)。第二、反熔絲崩潰(Anti-Fuse Breakdown)元件，以施加大電場或通以大電流使介電質產生永久導通路徑而進行編程。第三、電荷儲存(Charge-Based)元件利用熱電子效應(Hot Carrier Effect)儲存電子以影響閾值電壓進行編程。除上述三種傳統編程方式，本團隊於2015年發現嶄新的介電質熔絲崩潰機制，且發現

高介電金屬閘極CMOS產生介電質熔絲崩潰的條件可有效之應用於記憶體電路，使其性能更為優越；除此之外，本團隊亦提出一個新的編程方式，亦即電晶體編程時共用字元線(Word Line)，便可有效的改善記憶體面積，並且維持原來的電晶體架構，增加其在唯讀記憶體元件上的競爭力。因此，本文以 40nm Logic CMOS foundry platform製作介電質熔絲及反熔絲崩潰式記憶體晶片，並應用於實現物理不可複製函數(Physical Unclonable Function，簡稱PUF)。可當作硬體信任根(Hardware Root of Trust)的物理不可複製函數被當成一種替代的安全加密方式。與

傳統的加密方式相比，此種加密技術擁有許多優點，例如有較高的安全性，難以被駭客使用演算法攻擊、較低的成本與較低的功耗等，因此使用PUF的加密方式很適合應用於物聯網領域。物理不可複製函數是一個以硬體所實現的由自然規律與物理定律形成真正隨機的函數，此函數可以將一組輸入的挑戰(Challenge)映射為一組特定的響應(Response)，形成特定的挑戰響應對(Challenge-response-pairs, CRPs)，使得經由每顆PUF所提供的真正隨機函數映射形成的CRPs都是唯一的，因此，該物理變量同時也具有不可複製的特性。在本文中，首先，我們將介電質熔絲及反熔絲機制的單次編程唯讀記憶體電路分為

解碼器、記憶體陣列與感測放大器三個部分。解碼器將在不同操作狀態下施加對應的電壓於記憶體陣列中指定的位址，且於其他的位址接地或浮接以避免編程中產生干擾。感測放大器的部分，採用電壓模式感應放大器(Voltage Mode Sense Amplifier) 進行讀取，其結構有助於更準確的讀取資料。本研究設計容量為4kb的介電質熔絲崩潰型單次編程記憶體，不但有寬廣0/1狀態的寫入窗口還有非常出色的資料保存性，在編程上有較快的操作速度與較低的操作電壓，另外在編程擾動上也相當傑出，而且特殊的結構使其單位元面積僅需0.7925μm2。而此次製作之記憶體能在攝氏兩百度烘烤900小時後亦能操作，編程電流較電熔絲

崩潰小，編程電壓也較電荷儲存機制小，而且因其優越的資料保存性與小面積等特性，在物聯網時代中，可以滿足嵌入式系統的儲存使用需求；而使用此記憶體所實現之物理不可複製函數能達到良好的獨特行(Inter-Hamming Distance~51.31%)、均勻性(Hamming Weight~51.01%)及可靠度(Intra-Hamming Distance~2.96%)，並且我們能透過深度學習使用原先的PUF生成pseudo PUF和XNOR-enhanced PUF，並運用在一次性密碼中，降低製造的成本，因此是下一世代相當實用的單次編程記憶體，亦能應用於物聯網時代使用的硬體加密系統。

具聚集發光及電活性三苯胺衍生物之合成與性質研究及其在電變色發光元件之應用

為了解決X SENSE 125 2V的問題，作者林湘庭 這樣論述：

本論文包含四個章節，第一章為三苯胺材料之總體緒論。第二章描述將兩種不同聚集發光基團(三苯乙烯與苯并噻吩砜)與三苯胺及其衍生物結合，制備四種具有聚集發光與電活性之三苯胺衍生物。其化合物的溶液態皆呈現低量子效率(Ф=0.2%~4%)，反之固態具有高量子發光效率(Ф=25.3%~98.3%)特性。經過500圈的穩定度測試後，三苯胺含雙甲氧基衍生物表現傑出的電穩定性，使其適合應用於電致變色發光元件。此外為了提升電致變色發光元件的效能，陰極材料-庚基紫精做為電荷儲存層，有效降低工作電壓與元件開關的反應時間。第三章探討TPPA、TPB、NTPPA及NTPB四個化合物的螢光性質，其中分子具有聯苯結構的化合

物(TPB與NTPB)呈現突出的螢光性質。NTPB為具有聚集發光特性的化合物，溶液態近乎無光(Ф=1.7%)，然而在固態時放出綠色強光(Ф=29.5%)。TPB分子具有獨特光學性質，不論在溶液態(Ф=34.5%)或是固態(Ф=32.4%)皆具有高的量子效率。根據螢光檢測得結果，設計了不同型態的電解質與不同間隙的電致變色發光元件。第四章為結論。本論文探討與比較三苯胺衍生物之基本特性、光致發光、電化學與電致螢光變色性質。由於其傑出的螢光性質與電化學行為，可應用於不同型態的元件上，增加應用的靈活性。