微觀噪聲源:擴(kuò)散噪聲、產(chǎn)生-復(fù)合噪聲和閃爍噪聲。
(1)擴(kuò)散噪聲:擴(kuò)散噪聲是由載流子速度的變化引起的。
愛(ài)因斯坦擴(kuò)散方程:
微觀噪聲源的方程為:
其中:
.q是電子電荷;
.n(r)是載流子濃度;
.D(w)是擴(kuò)散系數(shù);
擴(kuò)散系數(shù)由愛(ài)因斯坦的關(guān)系給出,即:
其中:
.k是波爾茲曼常數(shù);
.T是溫度;
.μ是載流子遷移率。
(2)產(chǎn)生-復(fù)合噪聲
產(chǎn)生-復(fù)合噪聲是由載流子數(shù)目的變化引起的。產(chǎn)生-復(fù)合模型包括直接和陷阱輔助。直接GR是當(dāng)電子從導(dǎo)帶直接躍遷到價(jià)帶(反之亦然)。陷阱輔助GR是當(dāng)電子從能帶躍遷到陷阱能級(jí)。如果定義了多個(gè)陷阱能級(jí),則將它們視為獨(dú)立的陷阱輔助GR(即假定電子在不同的陷阱能級(jí)之間不躍遷)。產(chǎn)生復(fù)合模型包括四個(gè)參數(shù):
?GN
?GP
?RN
?RP
其中G為生成速率,R為復(fù)合速率,n為電子,p為空穴。電子的產(chǎn)生速率是導(dǎo)帶中出現(xiàn)的電子數(shù)(每單位時(shí)間,每單位體積)。復(fù)合率是從導(dǎo)帶消失的電子數(shù)。
直接GR:
由于沒(méi)有陷阱能級(jí),所有離開導(dǎo)帶的電子最終都在價(jià)帶中。所有離開價(jià)帶的電子最終都在導(dǎo)帶內(nèi)。
對(duì)于光學(xué)GR(模型中的OPTR)。對(duì)于AugerGR,C參數(shù)是載流波密度的函數(shù)。
微觀噪聲源是:
在陷阱輔助GR中,假設(shè)在陷阱輔助GR中沒(méi)有直接躍遷。因此,離開導(dǎo)帶的電子最終俘獲在陷阱能級(jí)中。進(jìn)入傳導(dǎo)帶的電子來(lái)自陷阱能級(jí)。與直接GR不同,以下四個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。
nt/Nt是電離陷阱的比例。n1是當(dāng)費(fèi)米能級(jí)在陷阱能級(jí)位置處時(shí)電子濃度。p1是當(dāng)費(fèi)米能級(jí)在陷阱能級(jí)位置處時(shí)空穴濃度。可以定義TAUNO和TAUP0.
微噪聲源表示為:
(3)碰撞電離:
對(duì)于在導(dǎo)帶中產(chǎn)生的每個(gè)電子,在價(jià)帶中也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的空穴。這類似于沒(méi)有復(fù)合項(xiàng)的直接GR。微觀噪聲源表示為:
(4)閃爍噪聲:
閃爍噪聲是實(shí)驗(yàn)觀察到的。
Hooge模型:
在這個(gè)模型中:
.αHn是電子Hooge常數(shù)。
.αHP是空穴Hooge常數(shù)。
.f是頻率。
.JN(R)是電子電流密度。
.JP(R)是空穴電流密度。
.n(R)是電子濃度。
.p(R)是空穴濃度。
在材料語(yǔ)句中定義Hooge常量:HOOGEN=<值>HOOGEP=<值>這些參數(shù)的默認(rèn)值為零(這意味著閃爍噪聲未啟用)。
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