電子元器件散粒噪聲特性及測(cè)試方法研究.pdf

1、隨著介觀物理和納米電子學(xué)研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)散粒噪聲可以表征納米器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息和電子傳輸特性。宏觀電子元器件內(nèi)部也存在介觀或者納米尺度的結(jié)構(gòu)，故也會(huì)產(chǎn)生散粒噪聲，并且其散粒噪聲也可能攜帶有關(guān)內(nèi)部信息。這使人們對(duì)宏觀電子元器件中散粒噪聲研究產(chǎn)生了很大的興趣。另一方面，隨著器件尺寸的不斷縮小，器件中噪聲也越來越顯著，嚴(yán)重影響器件以及電路的性能，這促使人們深入研究器件中散粒噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和特性，抑制器件中的噪聲，實(shí)現(xiàn)器件和電路的低噪聲化

2、。 對(duì)于短溝道MOSFET器件，散粒噪聲可分為來源于載流子隨機(jī)通過源極附近勢(shì)壘引起的溝道散粒噪聲和柵隧穿電流引起的柵散粒噪聲；二極管中由于自身勢(shì)壘的存在，必然也會(huì)引起散粒噪聲的產(chǎn)生；在電阻器中，只要其電阻率或尺寸滿足一定的條件，就能發(fā)現(xiàn)散粒噪聲的存在。本文詳細(xì)介紹了幾種典型電子元器件中散粒噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和噪聲特性，并用借用擴(kuò)散-漂移模型解釋了散粒噪聲的產(chǎn)生機(jī)理。近年來，散粒噪聲越來越廣泛地應(yīng)用于電子所受作用機(jī)制與可靠性的無損表征

3、。本文指出器件中散粒噪聲和內(nèi)部缺陷是相關(guān)的，并預(yù)測(cè)了散粒噪聲在器件可靠性表征中的應(yīng)用。 影響散粒噪聲測(cè)試的主要因素包括：外界電磁干擾、低頻1/f噪聲、熱噪聲以及測(cè)試系統(tǒng)背景噪聲等。針對(duì)以上影響因素，本文提出了一種低溫散粒噪聲測(cè)試方法并建立了相應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)。在電磁屏蔽環(huán)境下，將被測(cè)器件置于低溫屏蔽裝置內(nèi)，有效抑制了外界電磁波和熱噪聲的干擾；采用低噪聲前置放大器使整個(gè)系統(tǒng)的背景噪聲充分降低；通過提取噪聲功率譜高頻部分進(jìn)行噪聲分析，有