MOS晶体管低中频小信号的1/f噪声的工作原理特征

按照某些研究结果，认为1/f噪声(图8.25中曲线的变化部分所示)的起因是,在沟道和界面陷阱之间交换载流子(2.6节)而引起的载流子浓度的波动。按照其他一些研究结果，认为1/f噪声的起因是迁移率的波动。MOS晶体管低中频小信号的1/f噪声。遗憾的是11/f噪声(也称闪烁噪声)所包含的准确机理是复杂的，人们也提出了其他一些理论，按照每一种理论，可对由该理论所得出的噪声电流给出不同的功率谱密度的表达式。在别处，对若干种理论进行了总结和比较。所有理论都一致认为的，且被实例所证实的一个重要的论点是：功率谱密度的变化近似与f成反比——因此得名。上述对f的依赖关系在log-log轴平面上绘出了一条直线，如图8.25中所见的那样。似乎大多数器件都倾向于遵照如下形式的一个关系式：

式中，指数α常取为1或2，M这个量具有随α所用之值而定的量纲，并取决于器件的结构。对于大多数器件来说，M表现得与偏置没有多大关系，但也发现有些器件的M与偏置的关系相当大。MOS晶体管低中频小信号的1/f噪声。通常发现，“较清洁”的生产过程产生较低的M值，而其他指标都相等。在普通的CMOS生产过程中(第10章)，可发现α=2时，  n沟器件的M等于5*10^-9fC²/μm²，p沟器件的M等于2*10^-10fC²/μm²。与此模型相对应的等效输入噪声电压的功率谱密度由下式给出：

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