半導(dǎo)體器件的1/f噪聲檢測方法理論與研究
發(fā)布時間:2021-11-01 05:45
半導(dǎo)體器件作為各種電子設(shè)備最基本的組成部分,其質(zhì)量的好壞、穩(wěn)定性的高低都直接影響著整個電子設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性,尤其在航天與核電等高技術(shù)、高成本、高風(fēng)險領(lǐng)域,有質(zhì)量缺陷的半導(dǎo)體器件一旦出現(xiàn)問題,可能會導(dǎo)致無法挽回的災(zāi)難,造成巨大的經(jīng)濟損失甚至人員的傷亡。隨著對可靠性要求的不斷提高,如何準(zhǔn)確的檢測出半導(dǎo)體器件的優(yōu)劣稱為了一項具有重要理論與實際意義的問題,也是眾多學(xué)者正在深入研究的一個領(lǐng)域。1/f噪聲是衡量半導(dǎo)體器件質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,本文以穩(wěn)壓二極管為實驗對象,在現(xiàn)有半導(dǎo)體器件可靠性分析方法的基礎(chǔ)上,提出了幾種新的更為穩(wěn)定的低頻噪聲分析方法,能較為準(zhǔn)確的估計出1/f噪聲參數(shù),并搭建了一套軟、硬件測試系統(tǒng),為半導(dǎo)體器件的可靠性評估提供了理論支撐與物理實現(xiàn)。具體研究內(nèi)容如下:1)首先闡明半導(dǎo)體噪聲的種類及其產(chǎn)生機理,尤其是由半導(dǎo)體本身質(zhì)量缺陷所引起噪聲的特性,明確半導(dǎo)體元器件低頻噪聲主要是1/f噪聲與其質(zhì)量、可靠性間的關(guān)系。2)搭建可以測試半導(dǎo)體器件低頻噪聲的硬件平臺,做到在測量半導(dǎo)體內(nèi)部噪聲時盡可能的避免外界和設(shè)備內(nèi)部的干擾;并用Labview軟件開發(fā)一套對應(yīng)的1/f噪聲參數(shù)估計軟件系統(tǒng),...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體器件內(nèi)部噪聲分類(有色噪聲)
圖 2.2 互譜測量法圖中前放 A 和 B 分別采用干電池獨立供電,這樣兩個放大器產(chǎn)生的噪聲是互獨立的。設(shè)通過前放 A 和 B 的實際信號為:( ) ( ) ( )a a ay t x t w t·································(2.1)( ) ( ) ( )b b by t x t w t·································(2.2)中, ( )ax t 、 ( )bx t 分別為經(jīng)過放大器放大后的 A、B 通道輸入電壓, ( )aw t 、 ( )bw t別為放大器產(chǎn)生的零均值有色噪聲。上面已經(jīng)提到, 、 相互獨立,因此有:[ ( )] 0[ ( )] 0aE w tE w t ··································(2.3)
圖 2.3 屏蔽箱與前置放大器接地示意圖地技術(shù)系統(tǒng)中經(jīng)常會遇到由地線引起的干擾,這種干擾在微弱信出。如果系統(tǒng)中各種信號電平存在公共地線就會產(chǎn)生寄生信號耦合到輸入端,后果嚴(yán)重。因此接地技術(shù)的選擇非常可靠性的保障。系統(tǒng)中,存在信號地、屏蔽殼體地以及電源地三種。接地類:單點接地、多點接地以及浮地。單點接地顧名思義,點都連接到接地平面同一個點上,布線對元件不會產(chǎn)生太率不大于 1MHz 的低頻電路中。多點接地即是將系統(tǒng)中各自最近的接地平面上,這種方法會因為接地點的電位不相造成干擾,通常應(yīng)用在頻率大于 10MHz 的高頻電路中。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于人工蜂群算法的波達(dá)方向和多普勒頻率聯(lián)合估計[J]. 張志成,林君,石要武,孫曉東. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2013(04)
[2]高功率半導(dǎo)體激光器結(jié)溫與1/f噪聲的關(guān)系研究[J]. 陳海鵬,曹軍勝,郭樹旭. 物理學(xué)報. 2013(10)
[3]1/f噪聲參數(shù)測試與估計[J]. 冉鵬,郭樹旭,程小茍. 測試技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[4]新型元啟發(fā)式布谷鳥搜索算法[J]. 李煜,馬良. 系統(tǒng)工程. 2012(08)
[5]基于截斷最小二乘估計的多波束異常測深值剔除方法[J]. 陸丹,李海森,魏玉闊,周天,么彬. 大地測量與地球動力學(xué). 2012(01)
[6]基于高斯擾動的布谷鳥搜索算法[J]. 王凡,賀興時,王燕. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[7]小波和小波包變換在心電信號去噪中的應(yīng)用[J]. 范玉生. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[8]一種估計半導(dǎo)體激光器1/f噪聲參數(shù)的新方法[J]. 張振國,郭樹旭,郜峰利,于思瑤,李雪妍. 物理學(xué)報. 2009(04)
[9]1/f分形噪聲的一種多尺度Kalman濾波方法[J]. 李強,王其申. 量子電子學(xué)報. 2007(01)
[10]基于小波分析的1/f噪聲降噪[J]. 王愛萍,王惠南. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2006(02)
博士論文
[1]電子元器件輻射退化靈敏表征方法研究[D]. 孫鵬.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]電子元器件低頻電噪聲測試技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 陳文豪.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]半導(dǎo)體器件噪聲頻域和時域分析的新方法研究[D]. 李偉華.西安電子科技大學(xué) 2010
[4]半導(dǎo)體激光器低頻電噪聲的特性及其檢測技術(shù)研究[D]. 郜峰利.吉林大學(xué) 2008
[5]混合色噪聲背景下基于互高階累積量的諧波恢復(fù)方法研究[D]. 馬彥.吉林大學(xué) 2006
[6]噪聲用于半導(dǎo)體大功率激光器及雙極晶體管可靠性研究[D]. 石英學(xué).吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]齊納二極管低頻噪聲參數(shù)估計及測試系統(tǒng)研發(fā)[D]. 何文超.吉林大學(xué) 2014
[2]基于人工蜂群算法的DOA參數(shù)估計方法研究[D]. 王帥.吉林大學(xué) 2014
[3]線性回歸模型的若干穩(wěn)健估計方法及應(yīng)用實例[D]. 王海娜.山東大學(xué) 2013
[4]高斯白噪聲背景下1/f分形信號波形與參數(shù)估計方法研究[D]. 馮建昌.吉林大學(xué) 2011
[5]粒子群算法在最優(yōu)化問題中的研究[D]. 梁軍.廣西師范大學(xué) 2008
[6]1/f噪聲小波分析軟件及長程相關(guān)性研究[D]. 賴吉強.西安電子科技大學(xué) 2008
[7]低頻1/f噪聲在半導(dǎo)體激光器可靠性中的應(yīng)用[D]. 曲航.吉林大學(xué) 2007
[8]半導(dǎo)體激光器噪聲測試系統(tǒng)的研究[D]. 高揚.吉林大學(xué) 2005
本文編號:3469615
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體器件內(nèi)部噪聲分類(有色噪聲)
圖 2.2 互譜測量法圖中前放 A 和 B 分別采用干電池獨立供電,這樣兩個放大器產(chǎn)生的噪聲是互獨立的。設(shè)通過前放 A 和 B 的實際信號為:( ) ( ) ( )a a ay t x t w t·································(2.1)( ) ( ) ( )b b by t x t w t·································(2.2)中, ( )ax t 、 ( )bx t 分別為經(jīng)過放大器放大后的 A、B 通道輸入電壓, ( )aw t 、 ( )bw t別為放大器產(chǎn)生的零均值有色噪聲。上面已經(jīng)提到, 、 相互獨立,因此有:[ ( )] 0[ ( )] 0aE w tE w t ··································(2.3)
圖 2.3 屏蔽箱與前置放大器接地示意圖地技術(shù)系統(tǒng)中經(jīng)常會遇到由地線引起的干擾,這種干擾在微弱信出。如果系統(tǒng)中各種信號電平存在公共地線就會產(chǎn)生寄生信號耦合到輸入端,后果嚴(yán)重。因此接地技術(shù)的選擇非常可靠性的保障。系統(tǒng)中,存在信號地、屏蔽殼體地以及電源地三種。接地類:單點接地、多點接地以及浮地。單點接地顧名思義,點都連接到接地平面同一個點上,布線對元件不會產(chǎn)生太率不大于 1MHz 的低頻電路中。多點接地即是將系統(tǒng)中各自最近的接地平面上,這種方法會因為接地點的電位不相造成干擾,通常應(yīng)用在頻率大于 10MHz 的高頻電路中。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于人工蜂群算法的波達(dá)方向和多普勒頻率聯(lián)合估計[J]. 張志成,林君,石要武,孫曉東. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2013(04)
[2]高功率半導(dǎo)體激光器結(jié)溫與1/f噪聲的關(guān)系研究[J]. 陳海鵬,曹軍勝,郭樹旭. 物理學(xué)報. 2013(10)
[3]1/f噪聲參數(shù)測試與估計[J]. 冉鵬,郭樹旭,程小茍. 測試技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[4]新型元啟發(fā)式布谷鳥搜索算法[J]. 李煜,馬良. 系統(tǒng)工程. 2012(08)
[5]基于截斷最小二乘估計的多波束異常測深值剔除方法[J]. 陸丹,李海森,魏玉闊,周天,么彬. 大地測量與地球動力學(xué). 2012(01)
[6]基于高斯擾動的布谷鳥搜索算法[J]. 王凡,賀興時,王燕. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[7]小波和小波包變換在心電信號去噪中的應(yīng)用[J]. 范玉生. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[8]一種估計半導(dǎo)體激光器1/f噪聲參數(shù)的新方法[J]. 張振國,郭樹旭,郜峰利,于思瑤,李雪妍. 物理學(xué)報. 2009(04)
[9]1/f分形噪聲的一種多尺度Kalman濾波方法[J]. 李強,王其申. 量子電子學(xué)報. 2007(01)
[10]基于小波分析的1/f噪聲降噪[J]. 王愛萍,王惠南. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2006(02)
博士論文
[1]電子元器件輻射退化靈敏表征方法研究[D]. 孫鵬.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]電子元器件低頻電噪聲測試技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 陳文豪.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]半導(dǎo)體器件噪聲頻域和時域分析的新方法研究[D]. 李偉華.西安電子科技大學(xué) 2010
[4]半導(dǎo)體激光器低頻電噪聲的特性及其檢測技術(shù)研究[D]. 郜峰利.吉林大學(xué) 2008
[5]混合色噪聲背景下基于互高階累積量的諧波恢復(fù)方法研究[D]. 馬彥.吉林大學(xué) 2006
[6]噪聲用于半導(dǎo)體大功率激光器及雙極晶體管可靠性研究[D]. 石英學(xué).吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]齊納二極管低頻噪聲參數(shù)估計及測試系統(tǒng)研發(fā)[D]. 何文超.吉林大學(xué) 2014
[2]基于人工蜂群算法的DOA參數(shù)估計方法研究[D]. 王帥.吉林大學(xué) 2014
[3]線性回歸模型的若干穩(wěn)健估計方法及應(yīng)用實例[D]. 王海娜.山東大學(xué) 2013
[4]高斯白噪聲背景下1/f分形信號波形與參數(shù)估計方法研究[D]. 馮建昌.吉林大學(xué) 2011
[5]粒子群算法在最優(yōu)化問題中的研究[D]. 梁軍.廣西師范大學(xué) 2008
[6]1/f噪聲小波分析軟件及長程相關(guān)性研究[D]. 賴吉強.西安電子科技大學(xué) 2008
[7]低頻1/f噪聲在半導(dǎo)體激光器可靠性中的應(yīng)用[D]. 曲航.吉林大學(xué) 2007
[8]半導(dǎo)體激光器噪聲測試系統(tǒng)的研究[D]. 高揚.吉林大學(xué) 2005
本文編號:3469615
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