Hardware implementation of a true random number generator integrating a hexagonal boron nitride memristor with a commercial microcontroller

The development of the internet-of-things requires cheap, light, small and reliable true random number generator (TRNG) circuits to encrypt the data—generated by objects or humans—before transmitting them. However, all current solutions consume too much power and require a relatively large battery, hindering the integration of TRNG circuits on most objects. Here we fabricated a TRNG circuit by exploiting stable random telegraph noise (RTN) current signals produced by memristors made of two-dimensional (2D) multi-layered hexagonal boron nitride (h-BN) grown by chemical vapor deposition and coupled with inkjet-printed Ag electrodes. When biased at small constant voltages (≤70 mV), the Ag/h-BN/Ag memristors exhibit RTN signals with very low power consumption (∼5.25 nW) and a relatively high current on/off ratio (∼2) for long periods (>1 hour). We constructed TRNG circuits connecting an h-BN memristor to a small, light and cheap commercial microcontroller, producing a highly-stochastic, high-throughput signal (up to 7.8 Mbit s−1) even if the RTN at the input gets interrupted for long times up to 20 s, and if the stochasticity of the RTN signal is reduced. Our study presents the first full hardware implementation of 2Dmaterial- based TRNGs, enabled by the unique stability and figures of merit of the RTN signals in h-BN based memristors.Ministry of Science and Technology, China 2019YFE0124200 2018YFE0100800National Natural Science Foundation of China (NSFC) 61874075Collaborative Innovation Centre of Suzhou Nano Science and TechnologyPriority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions111 Project from the State Administration of Foreign Experts Affairs of ChinaKing Abdullah University of Science & TechnologyMinisterio de Ciencia, Tecnologia e Innovacion (MINCyT) PICT 2016/0579 PME 2015-0196 PICTE 2018-0192 UTN-FRBA CCUTIBA4764TC MATUNBA4936 CCUTNBA5182 CCUTNBA661

Influence of the spatial distribution of border traps in the capacitance frequency dispersion of Al2O3/InGaAs

In this paper, the capacitance frequency dispersion in strong accumulation of capacitance voltage curves has been studied for different high-k dielectric layers in MOS stacks. By studying experimental data at low (77 K) and room temperature (300 K), in oxides with different density of defects, it was possible reflect the spatial distribution of the defects in the capacitance frequency dispersion. The experimental data show that while at room temperature, the capacitance dispersion is dominated by the exchange of carriers from the semiconductor into oxide traps far away from the interface, at low temperature the oxide traps near the Al2O3/InGaAs interface are responsible for the frequency dispersion. The results indicate that the capacitance dispersion in strong accumulation reflect the spatial distribution of traps within the oxide, and that dielectric/semiconductor conduction band offset is a critical parameter for determining the capacitance dispersion for Al2O3/InGaAs based gate stacks.Fil: Palumbo, Félix Roberto Mario. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Aguirre, Fernando Leonel. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Pazos, Sebastián Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Krylov, Igor. Technion - Israel Institute of Technology; IsraelFil: Winter, Roy. Technion - Israel Institute of Technology; IsraelFil: Eizenberg, Moshe. Technion - Israel Institute of Technology; Israe

Fotografía documental ecuatoriana contemporánea: cotidianidad e imágenes

La presente investigación tiene como objetivo indagar sobre la relación entre la cotidianidad y la práctica fotográfica documental de César Morejón, Geovanny Villegas y Misha Vallejo. Por consiguiente, la estructura de esta investigación estará compuesta de tres capítulos que abarcarán temas específicos. El primer capítulo analizará a la fotografía documental a partir de referentes que proponen parámetros desde los cuales se puede estudiar esta rama del campo fotográfico a mayor profundidad. A continuación se hará una revisión puntual de referentes a partir de los proyectos fotógrafos y fotógrafas locales, desde sus aportes y su obra. Se cerrará el capítulo al exponer el concepto de la cotidianidad a partir de Michel De Certeau y de Agnes Heller y su relación con el campo de la fotografía dando énfasis a las prácticas de resistencia. El segundo capítulo se estudiará y presentará a los fotógrafos que serán estudiados en esta investigación. Se comenzará con una presentación biográfica y luego de su trabajo dentro el campo de la fotografía documental respectivamente tomando un proyecto anterior para luego dar una introducción a sus series fotográficas que serán estudiadas en profundidad. El tercer capítulo analizará el trabajo de cada autor comparativamente a partir de las diferencias y las semejanzas encontradas en las fotografías seleccionadas. Finalmente, se proseguirá con un cierre para presentar las conclusiones de la investigación

Tejido y collage de la representación local

El tema de investigación de esta tesis aborda la problemática de la representación de personas que habitan dentro de contextos urbanos. Puntualmente me interesé por las distintas maneras en las que se muestra a los habitantes de la ciudad en diferentes espacios de la cotidianidad citadina. De este tema central se plantearon las preguntas que guiaron la investigación: ¿Por qué las fotografías que consumimos en nuestro cotidiano no reflejan la realidad inmediata? ¿A qué público están dirigidas las representaciones visuales? ¿Qué papel desempeña el estado sobre la construcción de representaciones visuales locales?. De esta manera, el objetivo de esta investigación es contrastar dos discursos presentes en la imagen y su función a nivel social. Por un lado tenemos a la historia, a los ideales patriotas y a los respaldos visuales encontrados en la prensa escrita, revistas, publicidad y propagandas estatales. En el otro extremo tenemos vivencias del cotidiano captadas por medio de fotografías. Como parte de la metodología planteada dentro de la investigación inicié con el análisis de imágenes publicitarias encontradas en periódicos y revistas de circulación local. Es así como en el proceso de búsqueda de archivo encontré que se hacían presentes nociones de identidad y nación, en síntesis su lugar en la historia nacional. En resumen, el fin de esta investigación fue investigar y explorar de dónde salen muchos de los estereotipos que tenemos sobre cómo nos deberíamos ver, comportar y representar. ¿Quiénes crearon estos estereotipos?, ¿Cuál es la importancia de la imagen en la actualidad? Estos cuestionamientos guiaron tanto el proceso de investigación como de creación

Putos, liberales y arrechos: reflexiones etnográficas sobre el deseo homoerótico entre hombres en una sala de videos “porno” en Pereira, Colombia

This paper proposes to analyze some aspects associated with the multiple folds of homoerotic desire among men in a “pornographic video room” in the city of Pereira (Colombia). The methodology used consisted of an ethnographic fieldwork carried out for six months, in which we repeatedly visited this cinema, both individually and as a couple. The research on this scenario allows us to think about the various intensities of homoerotic desire, in its multiple forms, hierarchies and porosities, in its agency practices and in the social markers of difference that cross it and that articulate different subjectivities.Este artículo propone analizar algunos aspectos asociados a los múltiples pliegues del deseo homoerótico entre hombres en una sala de videos pornográficos de la ciudad de Pereira (Colombia). La metodología utilizada consistió en un trabajo de campo etnográfico realizado durante seis meses, en los cuales visitamos en repetidas ocasiones este cine, tanto de forma individual como en pareja. La pesquisa de este escenario nos permite pensar en las diversas intensidades del deseo homoerótico, en sus múltiples formas, jerarquías y porosidades, en sus prácticas de agenciamiento y en los marcadores sociales de la diferencia que lo atraviesan y que articulan diversas subjetividades

Breakdown transients in high-k multilayered MOS stacks: Role of the oxide-oxide thermal boundary resistance

In this work, breakdown transients of multilayered gate oxide stacks were analyzed to study the impact of the interfaces between oxides on the heat dissipation considering an electromigration-based progressive breakdown model. Using two distinct measurement setups on four different sets of samples, featuring two layers and three layers of Al 2 O 3 and HfO 2 interspersed, the breakdown transients were captured and characterized in terms of the degradation rate. Experimental results show that the number of oxide-oxide interfaces present in the multilayered stack has no visible impact on the breakdown growth rate among our samples. This strongly supports the interpretation of the bulk materials dominating the heat transfer to the surroundings of a fully formed conductive filament that shows no electrical differences between our various multilayered stack configurations.Fil: Boyeras Baldomá, Santiago. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires. Unidad de Investigación y Desarrollo de las Ingenierías; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pazos, Sebastián Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires. Unidad de Investigación y Desarrollo de las Ingenierías; ArgentinaFil: Aguirre, F. L.. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires. Unidad de Investigación y Desarrollo de las Ingenierías; ArgentinaFil: Palumbo, Felix Roberto Mario. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires. Unidad de Investigación y Desarrollo de las Ingenierías; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

SparseGMAP: algoritmo de estimación espectral para radar meteorológico basado en modelos ralos

Uno de los objetivos del procesamiento de senales de radar es reducir el efecto nocivo del clutter. El espectro del clutter terrestre se encuentra cercano a la frecuencia Doppler cero. Por lo cual, convencionalmente se utilizan filtros pasa-alto, denominados moving target indicator (MTI). Los resultados son satisfactorios solo cuando el espectro de la senal meteorológica no se encuentra superpuesto al espectro del clutter. Otra tecnica comun es el mapa de clutter que se construye midiendo en condiciones libres de fenómenos climáticos. Pero dichos mapas son estáticos y no pueden identificar nuevas regiones de clutter que aparecen en condiciones cambiantes de propagación. La tendencia actual es emplear métodos adaptivos que sean capaces de analizar cada celda de resolución para evaluar la existencia de clutter terrestre, y en caso positivo aplicar alguna técnica de mitigación de clutter. Un ejemplo es el algoritmo GMAP que se basa en modelar las señales utilizando un espectro Gaussiano y se caracteriza por no alterar el espectro de la señal de interés cuando no hay clutter. Sin embargo, como este algoritmo se basa en la estimación del espectro de potencia de la señal recibida, se encuentra severamente afectado por el desborde de potencia de clutter en el espectro meteorológico, como consecuencia de procesar conjuntos de datos finitos. Cuando la relación clutter a señal es baja, se puede reducir este desborde mediante el uso de ventanas, a costa de mayores errores en la estimación de los momentos espectrales. El objetivo del presente artículo es mejorar la estimación de los parámetros de la señal meteorológica a través de una mejor estimación del espectro de potencia. Se propone el uso de formulaciones ralas y algoritmos de inversión ralos para atacar este problema, especialmente cuando los espectros se solapan. En la representación rala la señal observada acepta una representación lineal sobre un diccionario, que es una coleccion de formas de onda conocidas (átomos). Esta representación es rala si solo unos pocos coeficientes son significantes. Comúnmente el numero de observaciones disponibles es menor que el numero de átomos en el diccionario. Luego, este problema lineal se encuentra subdeterminado, Sin embargo, aun es posible resolver este problema inverso, aun cuando el soporte sea desconocido [5], [6]. Se han propuesto varios metodos para recuperar representaciones de señales con diccionarios sobre completos. En el presente artículo se consideran LASSO y fused LASSO, altamente estudiados en el campo de compressive sensing, que también son intensivos computacionalmente, pero no requieren valores iniciales para empezar el algoritmo.Sección: Electrotecnia.Facultad de Ingenierí

Algoritmo con compresión óptima para modelos mixtos lineales ralos

En varios problemas de procesamiento de señales los datos observados pueden ser representados mediante la contribución de tres fenómenos: la señal de interés, la interferencia, y el ruido. Atendiendo a su naturaleza frecuentemente aleatoria se requiere el empleo de técnicas estadísticas para obtener información de los datos. Dependiendo de la aplicación, cada uno de los citados fenómenos recibe distintos nombres; por ejemplo, la interferencia se denomina clutter en radar, reverberación en sonar y multicamino en comunicaciones inalámbricas. Estos problemas pueden ser descriptos mediante los denominados modelos lineales mixtos. En la sección 2 se presenta el modelado y el problema a resolver. En varias aplicaciones, como radar, la señal de interés posee una cualidad adicional denominada raleza. Esto quiere decir que la mayor parte de esta señal es nula y sólo posee valores diferentes de cero en unos pocos componentes. Buscar una solución rala de un modelo lineal es un problema de optimización no convexo ya que está restringido a minimizar el número de componentes no-nulos de la señal, llamado norma lc. Este planteo suele ser muy complicado de resolver por lo que una alternativa es usar una técnica de relajación, creando un problema convexo, buscando una solución con la menor norma l1. En la sección 3 de este trabajo se presenta un nuevo algoritmo para la resolución del problema inverso de modelos lineales mixtos ralos subdeterminados, basado en optimizar la función de verosimilitud. Como este problema es mal condicionado y no posee solución analítica cerrada, se utiliza el algoritmo de esperanza-maximización (EM) para su resolución numérica (obtención de los parámetros del modelo). Sin embargo, como esta solución no es rala, en la sección 4 se describe un test de decisión que, aplicado en forma iterativa, garantiza la raleza eliminando gradualmente los componentes estadísticamente no significativos de la solución. Adicionalmente, en la sección 5, se propone una modificación al algoritmo que reduce la cantidad mínima de datos observados necesarios para obtener una reconstrucción eficiente y precisa de la solución rala. Esta modificación consiste en realizar una compresión óptima de los datos observados antes de aplicar el algoritmo EM. En la sección 6, mediante simulaciones, se ilustra el desempeño del algoritmo, obteniéndose mejorías sobre el método de óptima norma l1. Finalmente, en la sección 7, se analiza el comportamiento del algoritmo con señales reales de radar demostrando sus potenciales aplicaciones.Facultad de Ingenierí

SparseGMAP: algoritmo de estimación espectral para radar meteorológico basado en modelos ralos

Uno de los objetivos del procesamiento de senales de radar es reducir el efecto nocivo del clutter. El espectro del clutter terrestre se encuentra cercano a la frecuencia Doppler cero. Por lo cual, convencionalmente se utilizan filtros pasa-alto, denominados moving target indicator (MTI). Los resultados son satisfactorios solo cuando el espectro de la senal meteorológica no se encuentra superpuesto al espectro del clutter. Otra tecnica comun es el mapa de clutter que se construye midiendo en condiciones libres de fenómenos climáticos. Pero dichos mapas son estáticos y no pueden identificar nuevas regiones de clutter que aparecen en condiciones cambiantes de propagación. La tendencia actual es emplear métodos adaptivos que sean capaces de analizar cada celda de resolución para evaluar la existencia de clutter terrestre, y en caso positivo aplicar alguna técnica de mitigación de clutter. Un ejemplo es el algoritmo GMAP que se basa en modelar las señales utilizando un espectro Gaussiano y se caracteriza por no alterar el espectro de la señal de interés cuando no hay clutter. Sin embargo, como este algoritmo se basa en la estimación del espectro de potencia de la señal recibida, se encuentra severamente afectado por el desborde de potencia de clutter en el espectro meteorológico, como consecuencia de procesar conjuntos de datos finitos. Cuando la relación clutter a señal es baja, se puede reducir este desborde mediante el uso de ventanas, a costa de mayores errores en la estimación de los momentos espectrales. El objetivo del presente artículo es mejorar la estimación de los parámetros de la señal meteorológica a través de una mejor estimación del espectro de potencia. Se propone el uso de formulaciones ralas y algoritmos de inversión ralos para atacar este problema, especialmente cuando los espectros se solapan. En la representación rala la señal observada acepta una representación lineal sobre un diccionario, que es una coleccion de formas de onda conocidas (átomos). Esta representación es rala si solo unos pocos coeficientes son significantes. Comúnmente el numero de observaciones disponibles es menor que el numero de átomos en el diccionario. Luego, este problema lineal se encuentra subdeterminado, Sin embargo, aun es posible resolver este problema inverso, aun cuando el soporte sea desconocido [5], [6]. Se han propuesto varios metodos para recuperar representaciones de señales con diccionarios sobre completos. En el presente artículo se consideran LASSO y fused LASSO, altamente estudiados en el campo de compressive sensing, que también son intensivos computacionalmente, pero no requieren valores iniciales para empezar el algoritmo.Sección: Electrotecnia.Facultad de Ingenierí