高阻器件低頻噪聲測試技術(shù)與應用研究--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(zhù)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(wú)法觀(guān)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(shí)的頻率稱(chēng)為轉折頻率。轉折頻率會(huì )隨著(zhù)器件的不同而不同，因此為了確保觀(guān)察到器件轉折頻率以上的1/f噪聲，必須保證測試系統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(guān)上的體現就是g-r噪聲，又叫產(chǎn)生復合噪聲。g-r噪聲主要來(lái)源于禁帶中間附近的深能級產(chǎn)生-復合中心和陷阱中心。

g-r噪聲的表達式如下：

ΔN²表示占據產(chǎn)生-復合中心能級的載流子數目的漲落均方值。τ是特征時(shí)間常數。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(xiàn)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，呈現為二態(tài)噪聲，如圖2.5所示：在實(shí)際情況中，被測器件可能同時(shí)具有多種類(lèi)型的噪聲，因而通常人們采用（2-1）式中的模型來(lái)表示和研究器件的低頻噪聲。