微观噪声源:扩散噪声、产生-复合噪声和闪烁噪声。
(1)扩散噪声:扩散噪声是由载流子速度的变化引起的。
爱因斯坦扩散方程:
微观噪声源的方程为:
其中:
.q是电子电荷;
.n(r)是载流子浓度;
.D(w)是扩散系数;
扩散系数由爱因斯坦的关系给出,即:
其中:
.k是波尔兹曼常数;
.T是温度;
.μ是载流子迁移率。
(2)产生-复合噪声
产生-复合噪声是由载流子数目的变化引起的。产生-复合模型包括直接和陷阱辅助。直接GR是当电子从导带直接跃迁到价带(反之亦然)。陷阱辅助GR是当电子从能带跃迁到陷阱能级。如果定义了多个陷阱能级,则将它们视为独立的陷阱辅助GR(即假定电子在不同的陷阱能级之间不跃迁)。产生复合模型包括四个参数:
•GN
•GP
•RN
•RP
其中G为生成速率,R为复合速率,n为电子,p为空穴。电子的产生速率是导带中出现的电子数(每单位时间,每单位体积)。复合率是从导带消失的电子数。
直接GR:
由于没有陷阱能级,所有离开导带的电子最终都在价带中。所有离开价带的电子最终都在导带内。
对于光学GR(模型中的OPTR)。对于AugerGR,C参数是载流波密度的函数。
微观噪声源是:
在陷阱辅助GR中,假设在陷阱辅助GR中没有直接跃迁。因此,离开导带的电子最终俘获在陷阱能级中。进入传导带的电子来自陷阱能级。与直接GR不同,以下四个参数是独立的。
nt/Nt是电离陷阱的比例。n1是当费米能级在陷阱能级位置处时电子浓度。p1是当费米能级在陷阱能级位置处时空穴浓度。可以定义TAUNO和TAUP0.
微噪声源表示为:
(3)碰撞电离:
对于在导带中产生的每个电子,在价带中也会产生相应的空穴。这类似于没有复合项的直接GR。微观噪声源表示为:
(4)闪烁噪声:
闪烁噪声是实验观察到的。
Hooge模型:
在这个模型中:
.αHn是电子Hooge常数。
.αHP是空穴Hooge常数。
.f是频率。
.JN(R)是电子电流密度。
.JP(R)是空穴电流密度。
.n(R)是电子浓度。
.p(R)是空穴浓度。
在材料语句中定义Hooge常量:HOOGEN=<值>HOOGEP=<值>这些参数的默认值为零(这意味着闪烁噪声未启用)。
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