6.7.4. Модель 1/f-шума, основанная на теории случайного обслуживания очередей

Белл [4] предложил модель возникновения -шума в полупроводниках за счет флуктуации числа носителей заряда, основанную на концепциях теории массового обслуживания. Согласно этой теории, носители заряда в зоне проводимости представляют собой как бы элементы очереди, которая «обслуживается» центрами захвата или рекомбинации. Носители либо приходят в такую очередь, либо покидают ее на случайные отрезки времени, будучи освобожденными либо захваченными ловушками. Белл считает, что время ожидания данным носителем в зоне проводимости, перед тем как он будет захвачен подобными центрами, может лежать в пределах очень широкого диапазона величин, и предположил, что подобное столь же широкое распределение этих отрезков времени могло бы приводить к -шуму, экспериментально наблюдаемому в полупроводниках.

Есть ряд трудностей физического характера применимости подобной теории очередей, одна из них, очевидно, состоит в том, что сопротивление образца определяется числом свободных носителей в кристалле в данный момент времени и, следовательно, в моделях флуктуаций сопротивления и -шума длительность отрезка времени, проводимого каким-то одним носителем в зоне проводимости, не имеет значения. Важным фактором является распределение времени заселенности ловушек, как это рассмотрено в разд. 6.7.2. Как мы видели, центры захвата одного типа обусловливают спектр шума релаксационного вида, а не -шума, хотя ряд ловушек разного типа может привести к шуму, описываемому законом Более существенное возражение относительно применимости теории очередей состоит в том, что анализ Белла не приводит к закону как он и указал в своей статье. Из-за недостатков гипотезу об очередях Белла больше не рассматривают как один из возможных механизмов, ответственных за -шум в полупроводниках.