Взрывной шум

Всплеск шума — это тип электронного шума , который возникает в полупроводниках и ультратонких 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 высотой до нескольких сотен микровольт в случайное и непредсказуемое время. Каждое изменение напряжения или тока смещения часто длится от нескольких миллисекунд до секунд и попкорн . при подключении к аудиодинамику звучит как хлопающий ^[2]

Всплеск шума впервые наблюдался в первых диодах с точечным контактом , а затем был вновь обнаружен во время коммерциализации одного из первых полупроводниковых операционных усилителей ; 709. ^[3] Теоретически не существует единого источника всплеска шума, способного объяснить все явления, однако наиболее часто упоминаемой причиной является случайный захват и высвобождение носителей заряда на границах раздела тонких пленок или в местах дефектов в объемном полупроводниковом кристалле. В случаях, когда эти заряды оказывают существенное влияние на работу транзистора (например, под МОП-затвором или в области биполярной базы), выходной сигнал может быть существенным. Эти дефекты могут быть вызваны производственными процессами, такими как имплантация тяжелых ионов , или непреднамеренными побочными эффектами, такими как загрязнение поверхности. ^[4]^[5]

Отдельные операционные усилители могут быть проверены на наличие всплесков шума с помощью схем пикового детектора, чтобы минимизировать количество шума в конкретном приложении. ^[6]

Всплеск шума моделируется математически с помощью телеграфного процесса , марковского стохастического процесса с непрерывным временем , который скачками скачет между двумя различными значениями.

См. также

Ссылки

^ Ранджан, А.; Рагхаван, Н.; Шубхакар, К.; Таманкар, Р.; Молина, Дж.; О'Ши, SJ; Босман, М.; Пей, КЛ (1 апреля 2016 г.). «Спектроскопия дефектов, вызванных напряжением, в HfO ₂ на основе CAFM с экспериментальным подтверждением модели кластеризации и состояния метастабильных вакансионных дефектов». Международный симпозиум по физике надежности (IRPS) IEEE 2016 . стр. 7А–4–1–7А–4–7. дои : 10.1109/ИРПС.2016.7574576 . ISBN 978-1-4673-9137-5 . S2CID 45278733 .
^ Раджендран, Бипин. «Случайный телеграфный сигнал (обзор шума в полупроводниковых устройствах и моделирование шума в окружающих затворных МОП-транзисторах)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 апреля 2006 г.
^ «Прогнозирование шума операционного усилителя» (PDF) . Интерсила Рекомендации по применению . Архивировано из оригинала (PDF) 14 апреля 2007 г. Проверено 12 октября 2006 г.
^ «Анализ шума в схемах операционных усилителей» (PDF) . Texas Instruments Отчет о применении .
^ Лундберг, Кент Х. «Источники шума в объемных КМОП» (PDF) .
^ «Шум операционного усилителя тоже может быть оглушительным» (PDF) . Сегодня, хотя взрывной шум все еще может время от времени возникать во время производства, это явление достаточно хорошо изучено, и затронутые устройства обнаруживаются и утилизируются во время испытаний.

Внешние ссылки

Обзор попкорнового шума и умной фильтрации , www.advsolned.com

[1] Ранджан, А.; Рагхаван, Н.; Шубхакар, К.; Таманкар, Р.; Молина, Дж.; О'Ши, SJ; Босман, М.; Пей, КЛ (1 апреля 2016 г.). «Спектроскопия дефектов, вызванных напряжением, в HfO ₂ на основе CAFM с экспериментальным подтверждением модели кластеризации и состояния метастабильных вакансионных дефектов». Международный симпозиум по физике надежности (IRPS) IEEE 2016 . стр. 7А–4–1–7А–4–7. дои : 10.1109/ИРПС.2016.7574576 . ISBN 978-1-4673-9137-5 . S2CID 45278733 .

[2] Раджендран, Бипин. «Случайный телеграфный сигнал (обзор шума в полупроводниковых устройствах и моделирование шума в окружающих затворных МОП-транзисторах)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 апреля 2006 г.

[intersil-3] «Прогнозирование шума операционного усилителя» (PDF) . Интерсила Рекомендации по применению . Архивировано из оригинала (PDF) 14 апреля 2007 г. Проверено 12 октября 2006 г.

[4] «Анализ шума в схемах операционных усилителей» (PDF) . Texas Instruments Отчет о применении .

[5] Лундберг, Кент Х. «Источники шума в объемных КМОП» (PDF) .

[6] «Шум операционного усилителя тоже может быть оглушительным» (PDF) . Сегодня, хотя взрывной шум все еще может время от времени возникать во время производства, это явление достаточно хорошо изучено, и затронутые устройства обнаруживаются и утилизируются во время испытаний.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]