ISSW 2026

Wir stellen einen vollständig elektrischen, SPAD-basierten QRNG vor, der eine On-Chip-Triggerdiode nutzt. Im Gegensatz zu LED-beleuchteten SPAD-QRNGs wird die Triggerdiode dazu verwendet, SPAD-Ereignisse auszulösen und gleichzeitig eine elektrische Abstimmung der Ereignisrate zu ermöglichen. Ein X-FAB-XH018-Testchip enthält SPADs mit aktiven Durchmessern von 10 µm und 20 µm, jeweils mit und ohne Metallabschirmung, sowie eine aktive Quench-Schaltung. Zeitstempel werden mit einer externen Zeitmarkierung aufgezeichnet. Der zufällige Bitstrom wird durch den Vergleich der aufeinanderfolgenden Ankunftszeiten aufeinanderfolgender Impulse erzeugt. Die Zufälligkeit wird gemäß NIST SP 800-90B bewertet. Bei angepassten Zählraten, die mehrere Größenordnungen über der Dunkelzählung liegen, liefert eine spezielle Betriebsbedingung B eine Entropie, die mit der bei diffuser optischer Anregung vergleichbar ist, während die reine Dunkelzählung und eine andere Betriebsbedingung A eine deutlich verringerte Zufälligkeit aufweisen.