5.3. Источники шума в ПТ с p-n-переходом

Один из основных физических механизмов шума в таких ПТ с -переходом и первый, который был изучен теоретически ван-дер-Зилом [60], заключается в тепловых флуктуациях носителей тока в канале ПТ. Такие флуктуации обусловливают тепловой шум тока стока и, кроме того, из-за емкости связи между затвором и каналом тепловой шум тока затвора. Существует частичная корреляция между токами теплового шума стока и затвора, но она не столь ярко выражена, чтобы оказывать существенное влияние на оптимальные величины коэффициента шума.

Второй важный источник шума в ПТ заключается в генерации носителей через центры, локализованные в области пространственного заряда переходов канал — затвор. Обычно при работе ПТ в нормальных условиях эти переходы находятся при обратном смещении, и ХШР-центр в обедненной области генерирует поочередно дырку и электрон, которые сразу же удаляются из этой области сильным электрическим полем. В кремниевых ПТ при комнатной температуре эти генерируемые носители составляют основную часть тока утечки затвора. Поэтому в токе затвора имеется составляющая дробового шума, которая на низких частотах доминирует по сравнению с тепловой составляющей шума.

Кроме того, генерация носителей в обедненной области приводит к появлению шума в выходном, т. е. стоковом токе. Это имеет место в связи с тем, что такие центры все время меняют свое зарядовое состояние, тем самым вызывая локальную вариацию ширины обедненного слоя и, следовательно, и ширины канала ПТ, которая в свою очередь обусловливает шумовой ток во внешней цепи.

Еще одним источником шумов в ПТ являются флуктуации концентрации носителей в канале транзистора [62]. При комнатной температуре такие флуктуации могут иметь место как результат рекомбинационно-генерационных процессов через ХШР-центры, локализованные в канале ПТ; при низких же температурах подобный процесс, но с включением и частично ионизованных доноров (канал -типа) или акцепторов (канал -типа) может также привести к возникновению шума. Но в

любом случае соответствующие флуктуации во внешней цепи, как правило, пренебрежимо малы по сравнению с генерационным шумом, обусловленным ХШР-центрами в областях пространственного заряда.