纳米器件中的1／f噪声分析及其低噪声化处理

阐述了纳米电子器件中1/f噪声的产生机理,分析了单电子晶体管1/f噪声产生的各种原因,并用介观效应的原理,揭示出宏观样品中产生1/f噪声的实质．最后,得出一种针对纳米单电子器件低噪声化处理的方法．     

纳米器件中的1/f噪声分析及其低噪声化处理

阐述了纳米电子器件中1/f噪声的产生机理,分析了单电子晶体管1/f噪声产生的各种原因,并用介观效应的原理,揭示出宏观样品中产生1/f噪声的实质.最后,得出一种针对纳米单电子器件低噪声化处理的方法.     

低温双极晶体管的低温1／f噪声

对自行研制的低温晶体管于液氮温度下进行了低频噪声测量，结果表明：与室温相比１／ｆ噪声显著增大，根据１／ｆ噪声理论，并参照器件室温和低温下ＩＢ－ＶＢＥ曲线的不同，认为在低温下ＥＢ结正向压降增大和载流子的冻折效应是使该器件１／ｆ噪声等效输入电流功率谱密度变大的主要原因。     

漏雪崩热载流子应力MOSFET的1/f噪声产生机理研究

研究了DAHC(漏雪崩热载流子)应力下MOSFEF的1/f噪声特性.从各种热载流子与缺陷相互作用的角度,进一步研究了DAHC应力MOSFEF的1/f噪声产生机理,合理解释其作为器件最大损伤应力.基于噪声机理明确了DAHC应力下MOSFEF的1/f噪声模型中各系数的物理意义,给出一个较明晰的各种热载流子与缺陷相互作用产生噪声的物理图像.进行了MOSFEF的DAHC应力实验,得到了其电参数和噪声参数.实验结果和本文模型符合良好.     

MOS器件的热载流子效应

热载流子效应产生的原因，首先是在沟道强电场中形成迁移率偏低的热载流子，然后由于碰撞电离而使热载流子大量增加。热电子和热空穴能够越过界面势垒向栅氧化层发射。进入栅氧化层的热载流子，或者穿透氧化层，或者造成随时间而增加的界面态，或者造成载流子陷阱。热电子或热空穴也可以受结电场的作用而进入衬底。抑制热载流子效应的方向，一是在沟道两侧制作轻掺杂区，以降低沟道电场强度；二是对栅氧化层进行氮化处理和提高氧化温度，以改善氧化层的质量，增强抗热载流子效应的能力。     

基于多分辨率分析的1/f类噪声滤波器设计

针对1/?类噪声的非平稳、自相似、长程相关以及幂指数型的功率谱等特性，根据小波理论以及多分辨率分析思想给出了1/?类噪声的多分辨率分解的表示方法，在此基础上建立了其小波模型并设计出相应的白化滤波器。运用基于小波的阀值限定的方法进行消噪，以干涉式光纤陀螺系统中由于偏置不稳定性造成输出信号中所存在的1/?类噪声为研究对象进行仿真分析。结果表明，该方法处理此类非平稳噪声的有效性。     

分形分析1/f噪声性能

电子器件的低频噪声通常由闪烁(1/f噪声)噪声、g-r噪声和爆裂噪声3种成分构成。这些噪声通常与晶体管表面状态或内部缺陷有关,其中,1/f噪声已成为对器件的质量评估及可靠性预测的重要指标。提出分形分析方法,对1/f噪声性能进行分析。仿真实验结果验证了该方法的可行性,为今后用分形理论研究器件低频噪声提供了理论依据。     

交流法短沟道MOS器件模型参数计算机自动提取

本文介绍了一种新型的交流法短沟道MOS器件参数计算机自动提取技术.它能快速而又精确地提取短沟道MOS器件的源漏串联电阻R_T、表面迁移率μ_0、迁移率退化因子θ、阈值电压V_T、平均表面态密度D_(it)等SPICE模拟程序中的模型参数.对LDD、硅栅CMOS等短沟道MOS器件测试结果表明它还具有抗干扰能力强之特点,是一种LSI-MOS电路制造的有效的CAM手段.     

1／f类分形信号基于小波变换的消噪

将正交小波下的分形信号处理方法应用于B样条小波和双正交小波,估计淹没在加性高斯白噪声中的1／f类分形信号,并通过计算机仿真,证明了其方法的有效性和可行性。     

用小波变换去除红外图像中1/f噪声的方法

研究红外图像中去除1/f噪声的方法,通过分析1／f噪声的频率和功率谱等特种,比较小波变换和维纳滤波去相关的效果,在图像处理中利用小波变换的去相关作用,合理地选择小波基,使1/f噪声变为易于清除的白噪声,从而达到去除1／f噪声的目标,实验结果表明,小波变换对去除1/f噪声有良好的效果,目标信噪比也有很大的提高,有助于后读的目标检测。     

用于SPICEⅡ程序的耗尽型MOS器件模型

分析了SPICEⅡ程序模拟耗尽型MOS器件所遇到的限制及其原因,用线性区阈电压和饱区阈电压描述耗尽型器件线性区和饱和区特性,讨论了饱和区阈电压与线性区阈电压之差随衬偏电压变化的关系,建立了耗尽型MOS器件模型及其参数提取的新方法。模拟结果与实验基本吻合。     

交流法短沟道MOS器件模型参数计算机自动提取

本文介绍了一种新型的交流法短沟道MOS器件参数计算机自动提取技术。它能快速而又精确地提取短沟道MOS器件的源漏串联电阻R_T、表面迁移率μ_0、迁移率退化因子θ、阈值电压V_T、平均表面态密度(?)等SPICE模拟程序中的模型参数。对LDD、硅栅CMOS等短沟道MOS器件测试结果表明它还具有抗干扰能力强之特点,是一种LSI-MOS电路制造的有效的CAM手段。     

MOS器件失配对开关电流滤波器的影响

提出了一种ＭＯＳ器件失配时开关电流镜的简单模型，对开关电流（ＳＩ）非理想通用积分器进行了时域分析，以及积分器转移函数误差、Ｑ值及灵敏度的计算，并与开关电容（ＳＣ）原型做比较，文中还以ＳＩ非理想通用积分器模型为基块，导出了器件失配时双二次滤波电路的直流失调电流和转移函数表达式，为研究器件失配对ＳＩ滤波器的影响提供了一条有效的途径。     

双极晶体管的新的1/f 噪声参数

文中引入一个新的描述1/f 噪声的重要参数β_H,并给出了双极晶体管1/f 噪声的实验结果。通过对结果的分析比较提出了三个论点:(1)单用 Hooge 参数α_H 不能恰当地反映1/f 噪声的大小,而用α_H 同载流子扩散时间τ_d 的比值比较合适;(2)收集极1/f 噪声电流谱的大小可用转换频率 f_c 来表示,即有 S_(Ic)(f)-S_(Ic)(∞)=2eI_cf_c/f;(3)转换频率 f_c 决定了1/f 噪声的大小;而 fc 仅由噪声参数β_H 所决定。     

放大器中的噪声

一般电子教材对噪声论述较少，中通过对四种噪声源的分析，给出了噪声等效电路，并定理计算了一个普通放大器当输入端为零时，输出端产生噪声的大校啊给出了减小噪声的几项措施。     

λ-DNA通过纳米通道产生电流信号的1/f噪声分析

利用膜片钳采集了λ-DNA通过纳米通道时的电流信号,分析了电压、通道几何形状与尺寸、盐浓度以及通道材料等因素对信号1/f噪声的影响.研究结果表明,纳米通道内的1/f噪声是由溶液体态离子与壁面电荷综合作用引起的.对于氮化硅纳米通道,当电压绝对值增大至一定程度时,通道内部会出现电荷局部拥挤现象,导致局部电阻增大,1/f噪声的功率也随之增大.孔径对氮化硅纳米通道检测信号的1/f噪声影响相对较小.石墨烯的结构电容大并具有极高的载流子迁移率,故其噪声信号明显强于氮化硅纳米通道.研究结果有助于辨识λ-DNA通过纳米通道时产生的高信噪比电流信号.     

短沟道MOS器件阈电压和跨导的温度关系

本文从yau的模型出发,推导出了短沟道硅栅MOSFET的阈电压表达式及阈电压与温度的关系:并考虑短沟道MOSFET的扩散电流。推导出简单的电流—电压关系表达式,求出了跨导;得到了与试验一致的结果。发现,随温度的降低,MOSFET的阈电压的大小上升,阈电压的温度梯度的大小减小,跨导的大小急剧上升。结果表明,MOSFET更适合低温下工作。     

功率场效应晶体管的低频噪声检测方法

针对目前国内功率VDMOS器件成品率低、可靠性差等问题,采用低频噪声无损检测方法,通过分析功率VDMOS器件低频噪声的产生机理及特性,设计了低频噪声测试的偏置电路并建立了一套低频噪声测试系统。提出了一种基于小波熵的低频噪声检测方法,解决了所测低频噪声容易被测试系统白噪声淹没而造成低频噪声检测准确性低的弊端。通过仿真,验证了小波熵检测方法可以有效检测低频噪声。     

改进的HEMT器件噪声等效电路模型

为了弥补 SPICE电路模拟程序中高电子迁移率HEMT器件等效电路噪声模型的缺陷 ,提高高速电路设计的精度 ,提出了一个新的用于 SPICE电路模拟器的 HEMT噪声模型 ,该噪声模型的优点在于由两个不相关的噪声电压源和噪声电流源组成 ,很容易在 SPICE程序中实现。文中给出了利用矩阵关联技术提取噪声等效电路模型参数的方法 ,实验结果说明 ,该模型主要改善了器件最佳噪声系数和噪声电阻的精度     

电流模式MOS A／D转换神经网络的研究

从Ａ／Ｄ转换基本规则出发，提出了一种电流模式ＭＯＳＡ／Ｄ转换神经网络，并对该网络进行了分析研究，导出确定权值的公式。网络权值易存贮且调节简单。用ＰＳＰＩＣＥ对４－ｂｉｔＡ／Ｄ转换网络进行仿真，并对采用分立元件的构成的３－ｂｉｔＡ／’Ｄ转换网络进行了实验。