ACS Appl. Mater. Interfaces：具有随机双重来源的石墨烯基物理不可克隆函数

成果介绍

在防伪和认证应用中，人们对具有随机响应的系统产生物理不可克隆函数(PUFs)越来越感兴趣。石墨烯厚度的原子级控制和独特的拉曼光谱使其成为PUFs应用的有吸引力的材料。

有鉴于此，近日，韩国仁荷大学Jongpil Ye和土耳其埃尔吉耶斯大学Mustafa Serdar Onses（共同通讯作者）等合作报道了了石墨烯PUFs从两个独立的随机过程中产生。通过开发和改进对石墨烯化学气相沉积机理的理解，本文实现了石墨烯层形状和数量的随机变化。然后通过脱湿聚合物薄膜，进行氧等离子体刻蚀，促进石墨烯畴的随机定位。这种方法产生了具有随机位置和形状的石墨烯岛的表面，这些岛具有不同的层数，因此具有不同的拉曼光谱。表面的拉曼成像产生了具有高编码容量的多色图像。采用先进的特征匹配算法对多色图像进行认证。在2D纳米材料平台上使用两个独立的随机过程，可以构建独特而复杂的表面，从而极大地挑战可克隆性。

图文导读

图1. 石墨烯PUFs的制备。

图2. 在CH₄前驱体和H₂的不同流速下生长的石墨烯样品的OM图像。

图3. 不同表面形貌的Cu箔上石墨烯的生长和层的形成。

图4. 不同表面形貌和化学性质的Cu箔上石墨烯层的形成及刻蚀机理。

图5. 石墨烯薄膜脱湿、氧等离子刻蚀和洗涤后的随机特征。

图6. 拉曼成像的生成。

图7. 密钥生成和PUF性能参数的计算。

图8. 基于特征匹配算法的石墨烯PUF认证。

文献信息

Graphene-Based Physically Unclonable Functions with Dual Source of Randomness

(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2023, DOI:10.1021/acsami.3c05613)

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c05613