一、典型MOSFET的1/f噪声转折频率范围
标准硅基MOSFET
低频器件:转折频率通常在 100 Hz–10 kHz 之间46。
高频/亚微米器件:因界面缺陷密度增加,$f_c$可能升至 1 MHz–30 MHz:
GaAs或pHEMT工艺的FET器件$f_c$可达20–30 MHz,导致低频段噪声显著上升3。
部分先进节点MOSFET因栅氧薄化加剧载流子陷阱效应,$f_c$甚至可接近GHz级6。
器件类型典型转折频率($f_c$)特点
JFET / 双极晶体管< 2 kHz界面缺陷少,低频噪声低6
硅基MOSFET100 Hz – 10 MHz受工艺波动影响大43
GaAs/pHEMT FET20–30 MHz高频应用受限3
SiGe 双极器件< 10 kHz低频至100 kHz噪声稳定(如LTC6433放大器)3
⚙️ 二、影响转折频率的关键因素
界面缺陷密度
栅氧层(SiO₂或高k介质)附近的陷阱电荷通过隧穿或热激活与沟道载流子交换,引发载流子数涨落和迁移率涨落,直接提升1/f噪声功率。薄栅氧(≤4 nm)器件此效应更显著57。
沟道类型与材料
nMOSFET的1/f噪声幅值通常比pMOSFET高10倍,因电子迁移率更高、对陷阱更敏感7。
SiGe等应变材料可抑制迁移率涨落,降低$f_c$8。
器件尺寸
噪声功率与沟道面积($W \times L$)成反比,大尺寸器件$f_c$更低7。
该主题于 2025-08-07 17:22:03 被 背景辐射 执行【编辑】操作