Вейвлет-анализ шумовых процессов в полупроводниковых структурах

• Автор: Кукоев, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.10, 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 с. : ил.

1. ФЛУКТУАЦИИ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРАХ.

1.1. Традиционные методы исследования шумовых процессов.

1.2. Измерение шумов в приборах и требования к измерительной аппаратуре

1.3. Классификация шумов по виду СПМШ.

1.3.1. Белый шум

1.3.2. Фликкершум или шум типа 1Е.

Выводы по первому разделу

2. МЕТОДЫ ШУМОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ФЛУКТУАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ.

2.1. Постановка задачи

2.2. Анализ возможностей дискретного Фурье преобразования в случае исследования флуктуационных процессов

2.3. Принципы вейвлетпреобразования дискретных рядов.

2.4. Возможности вейвлетанализа временной структуры
2.5. Статистический анализ поля вейвлетной плотности мощности шума
2.6. Количественные характеристики фрактальных свойств поля ВГТМШ.
2.7. Описание программноаппаратного комплекса
Выводы по второму разделу
3. ПРИМЕНЕНИЕ ВЕЙВЛЕТАНАЛИЗА ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ШУМОВЫХ ПРОЦЕССОВ В
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРАХ.
3.1. Исследование шумов силовых диодов большой площади
3.2. Детектирование влияния облучения уквантами кремниевого биполярного транзистора с помощью вейвлет анализа.
3.3. Шумовая диагностика диодных термодатчиков
3.4. Исследование релаксационных и деградационных процессов в 9 полупроводниковых приборах с помощью вейвлетаиализа
3.5. Исследование кремниевых фотодиодов.
3.6. Вейвлетанализ фотодиодов из антимонида индия
3.7. Исследование пленочных резисторов на основе .
Выводы по третьему разделу.
4. СВЯЗЬ ВЕЙВЛЕТ АНАЛИЗ ШУМОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ С
СУЩЕСТВУЮЩИМИ МОДЕЛЯМИ НИЗКОЧАТОТНОГО ШУМА
4.1. Сопоставление основных экспериментальных результатов с моделями 1 шума.
4.2. Пример реализации возможности определения шумящих областей в полупроводниковых структурах.
Выводы по четвертому разделу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При исследовании СИМШ характеристическими параметрами являются значения плотности мощности шума на определенной частоте, угол наклона а аппроксимирующей прямой в двойном логарифмическом масштабе, значение частоты р, где меняется угол наклона СПМШ. В качестве примера эти параметры показаны на рис. Рис. Пример СПМШ полупроводникового прибора По значению наклона V различают частотнонезависимый белый шум а0 и шум типа 1Р, который при 0,3а3 носит название фликкершума или шума типа 1Т. На частотах выше 1МГц коэффициент V может принимать различные значения, как отрицательные, так и положительные . К описанному виду СПМШ могут приводить различные физические процессы в структуре полупроводника. Под белым шумом понимается флуктуационяый процесс, мощность которого не зависит от частоты, но определяется шириной полосы частот в котором он измеряется , , , . Шумовой сигнал x можно рассматривать как случайную последовательность импульсов с формой , так что
где ак амплитуда го импульса в момент времени . Распределение подчиняется закону Пуассона. I2. В этом выражении со угловая частота, 0i Фурье функции формы отдельного импульса, 0 средняя частота событий, а2 значение среднего квадрата амплитуды импульса. В году Шоттки проанализировал процесс испускания электронов термокатодом в вакуумном диоде и предложил теорию дробового шума в основе которой лежит процесс случайного эмиттирования электронов и попадания их на анод без учета времени пролета. Ток в этом случае состоит из отдельных импульсов, длительность и амплитуда которых подчиняются распределению Пуассона.