微觀噪聲源:擴散噪聲、產生-復合噪聲和閃爍噪聲。
(1)擴散噪聲:擴散噪聲是由載流子速度的變化引起的。
愛因斯坦擴散方程:
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)是擴散系數;
擴散系數由愛因斯坦的關系給出,即:
其中:
.k是波爾茲曼常數;
.T是溫度;
.μ是載流子遷移率。
(2)產生-復合噪聲
產生-復合噪聲是由載流子數目的變化引起的。產生-復合模型包括直接和陷阱輔助。直接GR是當電子從導帶直接躍遷到價帶(反之亦然)。陷阱輔助GR是當電子從能帶躍遷到陷阱能級。如果定義了多個陷阱能級,則將它們視為獨立的陷阱輔助GR(即假定電子在不同的陷阱能級之間不躍遷)。產生復合模型包括四個參數:
?GN
?GP
?RN
?RP
其中G為生成速率,R為復合速率,n為電子,p為空穴。電子的產生速率是導帶中出現的電子數(每單位時間,每單位體積)。復合率是從導帶消失的電子數。
直接GR:
由于沒有陷阱能級,所有離開導帶的電子最終都在價帶中。所有離開價帶的電子最終都在導帶內。
對于光學GR(模型中的OPTR)。對于AugerGR,C參數是載流波密度的函數。
微觀噪聲源是:
在陷阱輔助GR中,假設在陷阱輔助GR中沒有直接躍遷。因此,離開導帶的電子最終俘獲在陷阱能級中。進入傳導帶的電子來自陷阱能級。與直接GR不同,以下四個參數是獨立的。
nt/Nt是電離陷阱的比例。n1是當費米能級在陷阱能級位置處時電子濃度。p1是當費米能級在陷阱能級位置處時空穴濃度??梢远xTAUNO和TAUP0.
微噪聲源表示為:
(3)碰撞電離:
對于在導帶中產生的每個電子,在價帶中也會產生相應的空穴。這類似于沒有復合項的直接GR。微觀噪聲源表示為:
(4)閃爍噪聲:
閃爍噪聲是實驗觀察到的。
Hooge模型:
在這個模型中:
.αHn是電子Hooge常數。
.αHP是空穴Hooge常數。
.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。
在材料語句中定義Hooge常量:HOOGEN=<值>HOOGEP=<值>這些參數的默認值為零(這意味著閃爍噪聲未啟用)。
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