高阻器件低頻噪聲測(cè)試技術(shù)與應(yīng)用研究--低頻噪聲測(cè)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(shì)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?yàn)槠湟驯粺嵩肼暩采w。通常我們將1/f噪聲功率譜密度下降到與熱噪聲相等時(shí)的頻率稱為轉(zhuǎn)折頻率。轉(zhuǎn)折頻率會(huì)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(cè)試系統(tǒng)能測(cè)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(jī)電報(bào)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(huì)隨機(jī)對(duì)載流子發(fā)射或俘獲，由此便產(chǎn)生了載流子的隨機(jī)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(jí)產(chǎn)生-復(fù)合中心和陷阱中心。

g-r噪聲的表達(dá)式如下：

ΔN²表示占據(jù)產(chǎn)生-復(fù)合中心能級(jí)的載流子數(shù)目的漲落均方值。τ是特征時(shí)間常數(shù)。通常將g-r噪聲的功率譜密度簡(jiǎn)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(shí)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(shí)際情況中，被測(cè)器件可能同時(shí)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。