Взрывной шум - это тип электронного шума, который возникает в полупроводниках и сверхтонких оксидных пленках затвора. [1] Его также называют случайным телеграфным шумом ( RTN ), шумом попкорна , импульсным шумом , бистабильным шумом или шумом случайного телеграфного сигнала ( RTS ).
Он состоит из внезапных ступенчатых переходов между двумя или более дискретными уровнями напряжения или тока, достигающими нескольких сотен микровольт , в случайные и непредсказуемые моменты времени. Каждый сдвиг напряжения смещения или тока часто длится от нескольких миллисекунд до секунд и звучит, как треск попкорна, если его подключить к аудиоколонке. [2]
Попкорн-шум впервые был обнаружен в первых диодах с точечным контактом , а затем вновь обнаружен при коммерциализации одного из первых полупроводниковых операционных усилителей ; the 709. [3] Теоретически не существует единого источника попкорнового шума, который бы объяснил все случаи, однако наиболее часто упоминаемой причиной является случайный захват и высвобождение носителей заряда на границах раздела тонких пленок или в местах дефектов в массивном кристалле полупроводника . В случаях, когда эти заряды оказывают значительное влияние на характеристики транзистора (например, под затвором МОП или в биполярной области базы), выходной сигнал может быть значительным. Эти дефекты могут быть вызваны производственными процессами, такими как имплантация тяжелых ионов.или непреднамеренными побочными эффектами, такими как поверхностное загрязнение. [4] [5]
Отдельные операционные усилители могут быть проверены на наличие попкорна с помощью схем пикового детектора, чтобы минимизировать количество шума в конкретном приложении. [6]
Пакетный шум моделируется математически с помощью телеграфного процесса , марковского стохастического процесса с непрерывным временем, который скачкообразно перескакивает между двумя различными значениями.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Ранджан, А .; Raghavan, N .; Шубхакар, К .; Thamankar, R .; Molina, J .; О'Ши, SJ; Босман, М .; Пей, KL (2016-04-01). «Спектроскопия вызванных напряжением дефектов в HfO2 на основе CAFM с экспериментальным подтверждением модели кластеризации и состояния метастабильных вакансионных дефектов». Международный симпозиум по физике надежности (IRPS) IEEE 2016 : 7A – 4–1–7A – 4–7. DOI : 10.1109 / IRPS.2016.7574576 . ISBN 978-1-4673-9137-5.
- ^ Раджендран, Бипин. «Случайный телеграфный сигнал (Обзор шума в полупроводниковых устройствах и моделирование шума в MOSFET с окружающим затвором)» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 14 апреля 2006 года.
- ^ «Прогнозирование шума операционного усилителя» (PDF) . Примечание по применению Intersil . Архивировано из оригинального (PDF) 14 апреля 2007 года . Проверено 12 октября 2006 .
- ^ «Анализ шума в рабочих схемах усилителя» (PDF) . Отчет о применении Texas Instruments .
- ^ Лундберг, Кент Х. «Источники шума в массивной КМОП-матрице» (PDF) .
- ^ "Шум операционного усилителя тоже может быть оглушительным" (PDF) .
Сегодня, хотя шум попкорна все еще может иногда возникать во время производства, это явление достаточно хорошо изучено, поэтому затронутые устройства обнаруживаются и списываются во время испытаний.
Внешние ссылки [ править ]
- Обзор шума попкорна и интеллектуальной фильтрации , www.advsolned.com
