9.3.2. Шум избыточного тока

Область избыточного тока вольт-амперной характеристики туннельного диода находится около напряжения провала. Этой области характеристики соответствует «избыточная» компонента шума, имеющая -спектральную плотность и преобладающая над шумом, связанным с туннельными токами и токами, обусловленными инжекцией неосновных носителей.

Об избыточном шуме сообщили сначала Дошима и Исаки [33], а затем Монтгомери [20]. Последний автор провел измерения избыточного шума в туннельном переходе на германии и арсениде галлия и обнаружил, что -спектральное поведение простирается от частот значительно выше до самой низкой частоты 30 Гц, на которой он проводил измерение. Возмсжное объяснение этого состоит в том, что плотность заселенных энергетических уровней в запрещенной зоне имеет зависимость от времени, соразмерную с формой спектра Так как туннелирование с этих уровней и на них как раз вызывает избыточный ток, такая временная зависимость должна объяснять наблюдаемый -спектр избыточного шума.

В германиевых туннельных диодах спектральная плотность избыточного шума пропорциональна некоторой степени избыточного тока. Показатель этой степени близок к 2. Монтгомери [20], например, провел измерения на трех германиевых образцах и получил показатели степеней 2,15; 1,95 и 1,7 при частоте измерений Об этой близкой к квадратичному закону зависимости спектральной плотности избыточного шума от избыточного тока первыми сообщили Иошима и Исаки [33]. В туннельных диодах на GaAs Монтгомери не смог получить сходное степенное соотношение, потому что в образцах, которые он исследовал, в области избыточного тока около напряжения провала был значителен ток инжекций неосновных носителей. Это затруднило определение соотношения между избыточным шумом и избыточным током.