ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фликкер-шум из "Шум Источники описание измерение " Поскольку вакуумные лампы быстро вытесняются биполярными и полевыми транзисторами, нет необходимости вдаваться в подробное объяснение этого эффекта в лампах. Ограничимся обсуждением ламп с оксидными катодами. [c.132] Долгое время считалось, что фликкер-шум вызывается флуктуациями тока эмиссии, которые в свою очередь обусловлены флуктуациями работы выхода. Но теперь известно, главным образом благодаря работам Р. Р. Джонсона и др. [86], что этот процесс несколько сложнее. Установлено, что его причиной являются флуктуации появления атомов бария или отравляющих воздействий на поверхности зерен, сопровождаемые миграцией доноров сквозь эффективную эмиттирующую часть зерен. [c.132] Конечно, существует очень много других факторов, которые определяют величину фликкер-шума данной лампы. По этой причине важно подбирать малошумя-щий тип лампы и, в пределах данного типа, малошумящие экземпляры. Но в общем можно рекомендовать поиск среди ламп с высокой крутизной. [c.133] Теория фликкер-шума в полупроводниковых нитях была развита Мак-Уэртером [87], а ее упрощенное изложение было дано Ван дер Зилом [24]. Мы будем следовать последней работе. [c.133] Требуемая функция распределения (6.41) соответствует либо распределению значений ширины гг , либо распределению поверхностных ловушек по энергиям возбуждения, которые постоянны в определенных пределах и стремятся к нулю вне их. Оба объяснения возможны, но первое более вероятно, поскольку во втором случае Т1 и Х2 должны сильно зависеть от температуры, а этого не наблюдается. [c.134] Но заметное влияние оказывают только ловушки, расположенные вблизи уровня Ферми. Для них 1 0,5 и, следовательно. [c.135] Поскольку Т1 и Хг не зависят от температуры, если х определяется туннельным механизмом, Si(/) изменяется как 1// в диапазоне частот, достаточно широком, чтобы соответствовать наблюдаемой области фликкер-шума. [c.136] Измерения, произведенные при 300 °К. соответствуют положению уровня Ферми у поверхности на 0,14 эв ниже края зоны проводимости при 77 К уровень Ферми у поверхности расположен на 0,02 эв ниже края зоны проводимости [119]. [c.137] Построенная таким образом картина вполне совместима с разработанной Мак-Уэртером картиной шума типа 1// в полупроводниковых нитях. Снова большие постоянные времени, связанные с шумом типа I//, требуют туннельного эффекта как основного механизма. В теории Мак-Уэртера пт пропорционально плотности Иго поверхностных состояний (Л(о = 0,5/гго). [c.138] Недавние эксперименты по шуму в кремниевых диодах показали, что при заданном токе I эквивалентный ток насыщенного диода /экв пропорционален скорости поверхностной рекомбинации 5 (рис. 6.10). Это снова означает, что /экв пропорционален плотности поверхностных состояний Ре, поскольку 5 пропорциональна р . [c.138] Равенство (6.50) не является вполне точным. Более строгий анализ этой модели дает несколько иную зависимость Si(f) от S [89]. Более того, этот результат неприменим непосредственно к кремниевым диодам, поскольку в них основная доля фликкер-шума обусловлена флуктуациями рекомбинационного тока в области пространственного заряда. Ван дер Зилом дано детальное обсуждение модели поверхностной рекомбинации, которая может объяснить эти и другие экспериментальные данные [89]. [c.139] Если значения гь определить из графиков, подобных показанному на рис. 6.13, и сравнить результаты с данными, полученными другими методами, то получится хорошее совпадение. Это доказывает, что шум типа 1// возникает там, где происходит рекомбинация. [c.140] Интересно отметить, что шум типа 1// в р-п-р транзисторах, как правило, меньше, чем в п-р-п транзисторах. Кроме того, приборы, построенные на кремниевых пластинках с ориентацией поверхности типа (100), имеют более низкий шум, чем приборы на пластинках с ориентацией поверхности типа (111). Это указывает на то, что источником шума типа 1// является поверхность, и соответствует тому, что ГО ворится о других приборах. [c.141] Точка пересечения с осью хорошо согласуется с другими измерениями сопротивления базы транзистора г, [90]. [c.141] Вернуться к основной статье