散粒噪声时间序列测试方案研究

散粒噪声携带纳米结构与器件载流子输运丰富的信息,为了提取这些信息,需要完整地测量散粒噪声时间序列.文中从全计数统计(FCS)学对噪声信号分析需求出发,通过分析散粒噪声特点和影响因素,提出了一种实现纳米结构与器件散粒噪声时间序列的测试方案,并论证了方案实现的方法.     

20 nm金属氧化物半导体场效应晶体管的噪声特性分析北大核心CSCD

传统短沟道的纳米MOSFET噪声主要为受抑制的散粒噪声,其次为热噪声;在建立器件的噪声模型时,并没有考虑栅极噪声源与源极噪声源二者之间的电荷耦合,其耦合效应会形成互相关噪声。实验测试了20 nm MOSFET的噪声,结果分析得到短沟道MOSFET的噪声主要为散粒噪声、热噪声和互相关噪声。其次,根据MOSFET的器件物理结构及特性推导了纳米MOSFET的互相关噪声公式。在此基础上,比较受抑制的散粒噪声、热噪声和互相关噪声随沟道长度、温度、源漏电压和栅极电压的变化关系,所得结论有助于提高MOSFET器件的工作效率、可靠性及寿命。     

短沟道MOSFET散粒噪声测试方法研究

针对MOSFET散粒噪声难以测量的特点,提出了一种低温散粒噪声测试方法。在屏蔽环境下,将被测器件置于低温装置内,有效抑制了外界电磁波和热噪声的干扰,采用背景噪声足够低的放大器以及偏置器、适配器等,建立低温散粒噪声测试系统。应用本系统对短沟道MOSFET器件进行噪声测试,分析该器件散粒噪声的特性。     

散粒噪声用于纳米电子器件与结构的量子效应表征

论述了纳米电子器件与结构中散粒噪声的产生机理和影响因素,表明散粒噪声与输运过程密切相关,按照噪声功率谱的幅值大小将散粒噪声分为泊松散粒噪声、亚泊松散粒噪声和超泊松散粒噪声四类。将散粒噪声的这些规律应用于纳米电子器件和结构,可表征不同器件与结构中的量子效应。利用散粒噪声已经成功检测到无序导线中的开放通道与量子点混沌腔中的波动性,测量出超导体与分数量子霍尔效应中的准粒子电荷。将散粒噪声用于检测纠缠态对量子计算具有重要的意义,自旋相干输运的检测是自旋电子学的重要研究课题。     

纳米MOSFET器件电流噪声测试方法研究

针对常规纳米尺度电子元器件的噪声特性,研究其噪声的基本测试条件,并建立测试系统。在屏蔽条件下采用低温装置和超低噪声前置放大器,能有效抑制外界干扰。应用该系统对实际纳米MOSFET器件进行噪声测试得到其电流噪声,在测试基础上通过计算分别得到热噪声和散粒噪声,同时分析器件工作在亚阈区和反型区下的电流噪声随源漏电压和电流的变化关系。结果表明测试结果与理论分析吻合,验证了测试系统的准确性。     

混合集成光电耦合器噪声特性研究

光电耦合器件作为光电混合器件比一般分立器件结构复杂，其内部噪声的种类较多，在低频时主要表现为1/f噪声，高频时主要表现为散粒噪声。本文在介绍光电耦合器件工作原理的基础上，从理论上分析了1/f噪声产生机理。设计了噪声测量方法，并通过对其测量结果分析，深入研究了噪声和光电耦合器质量与可靠性的关系。     

PN结二极管散粒噪声测试方法研究

针对散粒噪声难以测量的特点,提出了一种低温散粒噪声测试方法。在屏蔽环境下,将被测器件置于低温装置内,有效抑制了外界电磁波和热噪声的干扰,采用背景噪声充分低的放大器以及偏置器、适配器等,建立低温散粒噪声测试系统。应用该系统对PN结二极管进行散粒噪声测试,得到了很好的测试结果。     

凝视成像三维激光雷达噪声分析

增强型电荷耦合器件(ICCD)是凝视成像三维激光雷达的关键器件之一。测量了在不同输入光强和不同像增强器增益电压条件下的光强以及噪声。根据光电探测过程,用泊松随机过程理论和最小二乘拟合法对测得的光强噪声数据进行了分析,发现噪声主要由来自于像增强器的等效光电子散粒噪声和电荷耦合器件(CCD)的光电子散粒噪声组成。尽管像增强器对光信号进行了放大,在大部分情况下,CCD的光电子散粒噪声也不可忽略。建立了双随机变量泊松过程的三维成像噪声模型,利用该模型给出了测距误差最小意义下的最优增益距离调制函数。     

噪声作为红外探测器可靠性评价的探讨

红外探测器的可靠性是一个重要的指标,当前利用噪声来表征器件的可靠性受到了广泛的关注.文分析了红外探测器的电噪声,它包括热噪声、散粒噪声、g-r噪声和1/f噪声,再结合g-r噪声和1/f噪声的产生,对噪声用作InSb光伏探测器可靠性的评价进行了详细分析.     

用几何磁阻法分析低噪声MESFET的噪声性能

利用MESFET沟道的几何磁阻效应,测定了器件有源层内的迁移率剖面分布,与此同时得到源漏串联电阻。验证了它们与器件噪声性能的对应关系。进一步研究了材料质量对器件噪声性能的影响,从而提出一种简单的、非破坏性的方法。该法可在MESFET进行微波噪声性能测试之前,有效地鉴别器件质量的优劣。     

散弹噪声干扰下的多电平调制可见光通信系统

认为可见光通信系统中的散弹噪声对高电平的调制符号产生很大干扰,应当考虑调制电平之间的距离逐渐增加以提升系统性能。提出一种简单的设计准则,并通过数值结果验证了其几乎能达到最优方案的性能。数值结果显示,合理的电平设计将带来明显的性能提升。数值结果的比较发现照明需求将影响设计结果,这进一步说明了提出的简单设计准则的必要性。     

超分辨率图像重建引起的噪声放大与滤波

总结了图像序列相位关系对超分辨率图像重建效果的影响规律,对超分辨率图像重建引起的高斯噪声和散粒噪声的放大予以研究.通过叠加不同方差的高斯噪声的图像序列重建实验,得到结论维纳滤波可以有效地滤除放大后的高斯噪声,但是超分辨率图像重建后散粒噪声放大成为"波纹"形状的噪声,传统的中值滤波法不能有效地滤除放大后的"波纹"形状噪声...     

Operation of a relativistic backward wave tube affected by the noise of electron flows formed by explosive emission cathodes

One of the mechanisms of appearance of the high-frequency noise of intense electron flows formed by explosive emission cathodes is theoretically analyzed. It is shown that the main source of noise radiation in devices using explosive emission electron injectors can be the Shot effect related with the partial character of particle emission. The main energy characteristics of electron flow noise radiation are estimated and the influence of noise on the operation of a relativistic backward wave tube (BWT) is studied. The rate of formation of steady-state oscillations in BWT self-oscillators, the minimal level of the input signal necessary for stable BWT amplifier operation, and the spectral density of the input electromagnetic signal excitation-equivalent to the electron flow noise radiation are estimated.     

Theory of noise in metal oxide semiconductor devices

Noise in MOS diodes arises from different sources: fluctuations in occupation of surface states, shot noise, and leakage noise. Fluctuations in the occupation of surface states produce changes in the surface space-charge distribution which in turn produce currents. Shot noise is produced by fluctuations of the individual drift and diffusion flows toward the surface. Leakage noise is associated with the small flow of current through the oxide. In MOS triodes these three mechanisms give rise to gate noise and thus input noise in the amplifier, but the first one produces an important indirect effect. Fluctuations in the occupation of interface states result in modulation of the channel conductance. At low frequencies this modulation is the dominant effect, giving rise to a noise power spectrum which resembles1/fnoise. At high frequencies, where only thermal noise in the channel and input noise are of importance, MOS triodes are similar to junction field effect devices from the noise point of view.     

A Systematical Approach for Noise in CMOS LNA

A systematic approach is used to analyze the noise in CMOS low noise amplifier(LNA),including channel noise and induced gate noise in MOS devices.A new analytical formula for noise figure is proposed.Based on this formula,the impacts of distributed gate resistance and intrinsic channel resistance on noise performance are discussed.Two kinds of noise optimization approaches are performed and applied to the design of a 5.2GHz CMOS LNA.     

CMOS低噪声放大器中噪声的系统研究方法

采用系统研究方法来分析包括MOS器件的沟道噪声和感应栅噪声在内的CMOS低噪声放大器中的噪声,并提出了一个新的噪声系数解析式.基于此解析式,讨论了分布栅电阻和内部沟道电阻对噪声性能的影响.对噪声性能进行了两种不同的优化,并应用于5.2GHz CMOS低噪声放大器的设计.     

Physical noise modeling of SOI MOSFETs with analysis of theLorentzian component in the low-frequency noise spectrum

The implementation of a general physics-based compact model for noise in silicon-on-insulator (SOI) MOSFETs is described. Good agreement is shown between model-predicted and measured low-frequency (LF) noise spectra. In particular, the behavior of an excess Lorentzian component that dominates the LF noise spectra of SOI MOSFETs is investigated. Shot noise associated with the generation and removal (via recombination or a body contact) of body charge is shown to underlie the behavior of the Lorentzian in both floating-body and body-tied-to-source SOI MOSFET's operating under partially depleted or “mildly” fully depleted conditions; the Lorentzian is suppressed when the body is “strongly” fully depleted. Good physical insight distinguishes the behavior of the Lorentzian components in all these devices, and predicts the occurrence of additional excess noise sources in future scaled technologies. Simple analytic expressions that approximate the full model are derived to provide the insight     

数字图像中混合噪声的滤波

中值滤波法主要用来抑制椒盐噪声,均值滤波法主要用来抑制高斯噪声.当数字图像中即有椒盐噪声又有高斯噪声时,两种方法均无法达到令人满意的效果.提出了一种混合噪声的滤波方法.首先通过设定阈值,将椒盐噪声和高斯噪声加以区分.然后先对椒盐噪声使用改进了的中值滤波方法进行滤波,之后使用近邻域均值滤波法对高斯噪声进行滤波.仿真结果表明,文中提出的混合去噪声算法计算简单,对数字图像中存在的混合噪声有较好的滤波效果.