高阻器件低頻噪聲測試技術(shù)與應(yīng)用研究--低頻噪聲測試技術(shù)理論(二)
由以上分析可以看到1/f噪聲與器件兩端的直流電流的平方成正比,并與頻率成反比。因而隨著頻率的升高,1/f噪聲幅值勢必下降到比熱噪聲功率譜密度還低,因此在高頻段無法觀察到1/f噪聲,因為其已被熱噪聲覆蓋。通常我們將1/f噪聲功率譜密度下降到與熱噪聲相等時的頻率稱為轉(zhuǎn)折頻率。轉(zhuǎn)折頻率會隨著器件的不同而不同,因此為了確保觀察到器件轉(zhuǎn)折頻率以上的1/f噪聲,必須保證測試系統(tǒng)能測到足夠低的頻率。
2.1.2.4 g-r噪聲
g-r噪聲是一些半導(dǎo)體材料和JFET的主要噪聲源。雙極晶體管中的猝發(fā)噪聲和隨機電報噪聲也屬于g-r噪聲。
在半導(dǎo)體材料中存在發(fā)射或俘獲載流子的各種雜質(zhì)中心,這些雜質(zhì)中心會隨機對載流子發(fā)射或俘獲,由此便產(chǎn)生了載流子的隨機漲落,這種漲落在宏觀上的體現(xiàn)就是g-r噪聲,又叫產(chǎn)生復(fù)合噪聲。g-r噪聲主要來源于禁帶中間附近的深能級產(chǎn)生-復(fù)合中心和陷阱中心。
g-r噪聲的表達式如下:
ΔN2表示占據(jù)產(chǎn)生-復(fù)合中心能級的載流子數(shù)目的漲落均方值。τ是特征時間常數(shù)。通常將g-r噪聲的功率譜密度簡化為下式:
g-r噪聲的典型功率譜密度曲線如圖2.4所示
g-r噪聲在時域上的也具有特殊的形式,很好辨認(rèn),呈現(xiàn)為二態(tài)噪聲,如圖2.5所示:在實際情況中,被測器件可能同時具有多種類型的噪聲,因而通常人們采用(2-1)式中的模型來表示和研究器件的低頻噪聲。
評論