MOSFET1/f噪声相似性的子波鉴别方法

基于傅里叶分析的功率谱密度只能反映1/f噪声的整体频率特性,子波变换模极大值能够反映1/f噪声的奇异性和非规整性,而后者才是1/f噪声最本质的特征所在.本文将这一特性用于MOSFET 1/f噪声的相似性分析.从子波变换模极大值匹配原理出发,定义了一个1/f噪声的相似系数,利用它对不同形成机制、不同微观缺陷状态、不同偏置应力作用下的MOSFET 1/f噪声进行了相似性分析,发现它可作为鉴别1/f噪声的物理起源,分析1/f噪声的微观动力学机制,筛选有潜在缺陷或损伤的MOS器件的有效手段.     

低偏置电流下大功率半导体激光器低频电噪声特性

测量了大功率InGaAsP/GaAs量子阱半导体激光器在五十分之一阈值电流下的电压低频噪声功率谱密度.实验结果显示,激光器的低频电噪声呈现1/f噪声,在不同的偏置电流范围内,1/f噪声幅度随电流的变化关系不同,整体上随偏置电流的增大而减小,实验中并未发现g-r噪声.结合低偏置电流时激光器动态电阻的大小,给出了1/f噪声的模型,分析了在低偏置电流下的1/f噪声主要来自有源区和漏电电阻,其幅度的大小及其随偏置电流的变化趋势与激光器的可靠性有密切的关系.     

GaAlAs红外发光二极管1/f噪声研究

在宽范围偏置条件下,测量了GaAlAs红外发光二极管（IRLED）的低频噪声,发现1／f噪声幅值与偏置电流If^γ的r次方成正比,在小电流区,r≈1。在大电流区r≈2。建立了一个GaAlAs IRLED的1／f噪声模型,得到与实验一致的定性结果。基于该模型的分析表明．低电流区GaAlAs IRLED的1／f噪声源于体陷阱对非平衡载流子俘获和发射导致的扩散电流涨落,高电流区的1／f噪声源于结空间电荷区附近氧化层陷阱对该处表面势的调制而引起载流子表面复合速率的涨落。该研究结果为1／厂噪声表征GaAlAs IRLED的可靠性提供了实验基础与理论依据。     

电应力对GaAlAs红外发光二极管低频噪声的影响

在宽范围偏置条件下,测量了电应力前后GaAlAs红外发光二极管（IRED）的低频噪声,发现应力前后1／f噪声随偏置电流变化的规律没有改变,但应力后1／f噪声幅值比应力前增加大约i00倍。基于载流子数和迁移率涨落的理论分析表明,GaAlAs IRED的1／f噪声在小电流时反映体陷阱特征,大电流时反映激活区陷阱特征,1／f噪声的增加归因于电应力在器件有源区诱生的界面陷阱和表面陷阱,因而,1／f噪声可以用来探测电应力对该类器件有源区的潜在损伤。     

MOS器件1/f噪声的双态系统理论──隧道模型与热激发模型的比较

本文提出了MOS器件1/f噪声的双态系统理论,在此基础上分别推导出MOS器件隧道模型和热激发模型的1/f噪声理论表达式,由此得到迄今比较精确完整的1/f噪声的温度因子和偏置因子。理论分析指出,两个模型的温度因子以及两个模型的偏置因子,在强反型时其变化规律均分别相似,仅在弱反型时变化规律才有明显的差别。理论与实验比较后表明,热激发模型能够解释现有的许多实验结果,尤其包括隧道模型所不能解释的弱反型1/f噪声实验现象,因而热激发模型有可能是更精确的一种模型。     

GaAlAs红外发光二极管功率老化对其1/f噪声特性的影响

在可靠性筛选中检测具有潜在损伤的器件一直是个难题.对GaA lAs红外发光二极管(IRLED)功率老化前后低频噪声的测量发现,1/f噪声幅值与偏置电流的γ次方成正比(小电流区γ=1,在大电流区γ≈2),且老化后1/f噪声幅值比老化前增大2个数量级.基于载流子数涨落和迁移率涨落机制建立了一个GaA lAs IR LED的1/f噪声模型,分析结果表明GaA lAs IR LED的1/f噪声在小电流时反映体陷阱特征,大电流时反映激活区陷阱特征,1/f噪声的增加归因于功率老化诱生的界面陷阱和表面陷阱,1/f噪声可以用来检测GaA lAs IR LED s的潜在缺陷.     

MOS器件1／f噪声理论及应用

本文推出MOS器件1/f噪声理论,可以用于包括强反型亚饱和区及饱和区在内的任何漏压偏置状态,是迄今适用范围最宽的一种理论。利用本理论,可以通过噪声测量确定器件的一些特性参数,从而提出一种不同于传统方法的参数测试新方法。这些研究表明,本理论有很好的实用价值。     

MOSFET 1/f噪声的相关积分分析方法

文章将相关积分方法用于MOSFET 1/f噪声分析,发现器件的1/f噪声与RTS叠加模型产生的1/f噪声相关积分极其相似.通过对MOSFET噪声物理模型的分析和讨论,证明n-MOSFET的1/f噪声以载流子数涨落模型为主,p-MOSFET的1/f噪声以迁移率涨落模型为主结论的正确性.研究表明,相关积分方法可用于鉴别电子器件测量噪声所属的模型类型.     

GaAlAs血红外发光二极管功率老化对其1/f噪声特性的影响

在可靠性筛选中检测具有潜在损伤的器件一直是个难题。对GaAlAs红外发光二极管（IRLED）功率老化前后低频噪声的测量发现，1／f噪声幅值与偏置电流的γ次方成正比（小电流区γ≈1，在大电流区γ≈2），且老化后1／f噪声幅值比老化前增大2个数量级。基于载流子数涨落和迁移率涨落机制建立了一个GaAlAs IR LED的1／f噪声模型，分析结果表明GaAlAs IR LED的1／f噪声在小电流时反映体陷阱特征，大电流时反映激活区陷阱特征，l／f噪声的增加归因于功率老化诱生的界面陷阱和表面陷阱，1／f噪声可以用来检测GaAlAs IR LEDs的潜在缺陷/     

光电耦合器件低频噪声特性与可靠性老化研究

在宽的输入偏置电流范围条件下,开展了光电耦合器件低频噪声特性测试与功率老化和高温老化的可靠性试验研究。结果表明,光电耦合器件的低频噪声主要是内部光敏晶体管1/f噪声,并随输入偏置电流的增大呈现先增大后减小的规律,这与器件的工作状态密切相关。功率老化试验后,高输入偏置电流条件下的低频噪声有所增大,这归因于电应力诱发的有源区缺陷。高温老化试验后,整个器件线性工作区条件下的低频噪声都明显增大,说明温度应力能够更多地激发器件内部的缺陷。相对于1/f噪声幅度参量,低频噪声宽带噪声电压参量可以更灵敏准确地进行器件可靠性表征。     

先进MOSFET中1/f噪声研究进展

全面综述了先进金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的1/f噪声研究进展.界面态、器件结构、材料缺陷、量子效应等诸多因素均会影响1/f噪声.随着工艺尺寸的持续缩小和高k介质材料的应用,以及热载流子效应、辐照损伤等因素的影响,MOSFET的1/f噪声起源问题一直是学术界具有较大分歧和争议的课题.只有澄清了1/f噪声...     

SPRITE探测器的噪声

在Mullard公司生产的Hg_(0·8)Cd_(0·2)Te SPRITE探测器上的噪声测量表明:低频范围是典型的1/f噪声并遵从Hooge规律,得到80K时的Hooge参量a_H为3.4×10~(-5)。非平衡载流子的扫出不影响1/f噪声。在30V/cm的场强下读出电极和偏置电极的噪声低频拐角频率分别是1.5kHz和500Hz,由偏置电极噪声高频截止得载流子寿命为1.6μs。中间频率区偏止电极噪声输出遵从一般g-r噪声规律,而读出区噪声因其几何结构特殊电场分布不匀而偏离理论计算。     

一种新的晶圆级1/f噪声测量方法

引言 MOSFET在模拟和射频电路中得到了广泛的应用.但是,MOSFET中的低频噪声,尤其是较高频率的1/f噪声,是模拟和射频电路应用中人们关注的重要因素.此外,随着器件特征尺寸的缩小,1/f噪声会大大增加[参考文献].因此,在测量1/f噪声时设计一套可靠的、重复性好的、精确的测量方法和系统是非常必要的.     

基于迁移率波动的MOSFET线性区域1／f噪声模型

统一的1/f噪声模型,例如BSIM3模型,已经在噪声预测与分析中有着广泛的应用,在多数情况下有很好的效果.然而文献[1]中基于物理机理分析的研究表明,统一的1/f噪声模型对处于线性区p-MOSFET不能进行正确的描述:当偏置电压V_gs增加时,该模型低估了噪声功率的增加.据此,本文提出了一种基于物理机理的迁移率波动(MF)1/f噪声模型,并给出了新MF模型与统一的1/f噪声模型在线性区的仿真结果.从仿真结果可以看出,新噪声模型更接近于测试的结果.     

集成运算放大器参数时漂的1/f噪声预测方法

寿命试验和噪声测试结果表明,如果集成运算放大器的主要失效模式是输入偏置电流或失调电流随时间的漂移,则这种漂移量与运放的1/f噪声电流具有强相关性,二者近似呈正比关系。理论分析表明,这种漂移可归因于作为1/f噪声直接起源的氧化层陷阱对硅中电子的慢俘获作用。据此,提出了通过1/f噪声测量对集成运放特定参数时漂进行快速无损评估的方法。     

宽温区MOSFET的非常数表面迁移率效应

在对硅材料基本物理参数的高温模型和宽温区 ( 2 7～ 30 0℃ ) MOSFET基本特性深入研究的基础上 ,进一步研究了宽温区 MOSFET的非常数表面迁移率效应。理论和实验研究结果表明 ,由于高温下晶格散射加剧 ,使表面纵向电场对载流子迁移率的影响减弱 ,使小尺寸 MOSFET横向电场引起的载流子饱和速度下降     

激光二极管1/f噪声峰及其产生机理的研究

对42只大功率InGaAsP/GaAs量子阱(QW)激光二极管(LD)低频1/f噪声幅值(Bv)在小注入下(10-6～10-3A)的变化规律进行了研究.实验结果表明,器件在足够小的注入电流下可观察到完整的1/f噪声峰(Bv峰).理论分析和实验结果均表明,Bv峰是LD非线性占优势的标志且其位置与并联线性泄漏程度密切相关,并联线性泄漏会导致Bv峰右移.理论分析还表明,Bv峰右侧的1/f噪声源于有源区,Bv峰左侧的1/f噪声源于有源区周边的线性并联结构,该研究为电流泄漏的噪声诊断提供了理论依据.     

硅双极晶体管1／f噪声的物理机制

在低频下,1/f噪声是硅双极晶体管的主要噪声。到目前为止,一般认为,1/f噪声有二种来源:表面态的存在和体内自由载流子迁移率的涨落。这两种1/f噪声有不同的表现形式。目前还没有统一的模型来描述1/f噪声,这是由于对1/f噪声的物理机理还没有一个完整、统一的理论。本文对已见发表的1/f噪声主要研究结果作了评述。     

一种敏感的MOSFET ESD潜在损伤检测方法

MOSFET ESD潜在损伤的有效检测一直是一个难以解决的问题.实验对比发现,MOSFET沟道电流的1/f噪声比传统的电参数更能敏感地反映栅氧化层中ESD潜在损伤的情况.在相同的静电应力条件下,1/f噪声的变化要比常规电参数敏感的多,其功率谱幅度的相对变化量比跨导的最大相对退化量大6倍以上,因此可以作为 MOSFET ESD潜在损伤的一种敏感的检测方法.在给出实验结果的同时,对这一敏感性的机理进行了较深入的分析.     

一种敏感的MOSFET ESD潜在损伤检测方法

MOSFET ESD潜在损伤的有效检测一直是一个难以解决的问题.实验对比发现,MOSFET沟道电流的1/f噪声比传统的电参数更能敏感地反映栅氧化层中ESD潜在损伤的情况.在相同的静电应力条件下,1/f噪声的变化要比常规电参数敏感的多,其功率谱幅度的相对变化量比跨导的最大相对退化量大6倍以上,因此可以作为 MOSFET ESD潜在损伤的一种敏感的检测方法.在给出实验结果的同时,对这一敏感性的机理进行了较深入的分析.