Desenvolvimento de sistemas e medida de ruído de alta e baixa frequência em dispositivos semicondutores
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612176 |
Resumo: | Orientador: Peter Jurgen Tatsch |
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Desenvolvimento de sistemas e medida de ruído de alta e baixa frequência em dispositivos semicondutoresSystem for high and low frequency noise measurements design and semiconductor devices characterizationRuídoSemicondutoresAmplificadores (Eletrônica)Transistores de efeito de campo de semicondutores de óxido metálicoTransistores bipolaresNoiseSemiconductorsAmplifiersMetal oxide semiconductor field-effect transistorsBipolar junction transistorsOrientador: Peter Jurgen TatschTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Este trabalho teve como objetivo a montagem de um sistema de caracterização de ruído de alta e de baixa freqüência, utilizando equipamentos disponíveis no Centro de Componentes Semicondutores da Unicamp. Foi montado um sistema para a caracterização do ruído de baixa freqüência em dispositivos semicondutores e desenvolveu-se um método para a análise da qualidade de interfaces e cálculo de cargas, utilizando o ruído 1/f. Na descrição do ruído em baixa freqüência é apresentado em detalhes todo o arranjo utilizado para a medição, além dos resultados da medida em transistores nMOS e CMOS do tipo p e do tipo n fabricados no Centro. Detalhes importantes sobre o cuidado com a medição, tais como a utilização de baterias para a alimentação dos dispositivos e o correto aterramento, também são esclarecidos. A faixa de freqüência utilizada vai de 1 Hz até 100 KHz. Como aplicação, a medida de ruído é utilizada como ferramenta de diagnóstico de dispositivos semicondutores. Resultados destas medidas também são apresentados. Foi desenvolvido também um sistema para a medição do ruído em alta freqüência. A caracterização teve como objetivo determinar o parâmetro conhecido como Figura de Ruído. Apresenta-se além da descrição do arranjo utilizado na medição, os equipamentos e a metodologia empregada. Em conjunto com as medidas de ruído também são apresentados os resultados das medidas de parâmetros de espalhamento. Para a validação do método de obtenção desse conjunto de medidas, um modelo de pequenos sinais de um transistor HBT, incluindo as fontes de ruído é proposto, e é apresentado o resultado entre a medição e a simulação. A faixa disponível para medida vai de 45 MHz até 30 GHz para os parâmetros de espalhamento e de 10 MHz até 1.6 GHz para medida de figura de ruídoAbstract: The main goal of this work is the development of a noise characterization system for high and low frequency measurements using equipments available at the Center for Semiconductor Components at Unicamp. A low noise characterization system for semiconductors was built and by means of 1/f noise measurement it was possible to investigate semiconductor interface condition and oxide traps density. Detailed information about the test set-up is presented along with noise measurement data for nMOS, p and n type CMOS transistors. There is also valuable information to careful conduct noise measurements, as using battery powered devices and accurate grounding procedures. The low noise set-up frequency range is from 1 Hz up to 100 KHz. Noise as a diagnostic tool for quality and reliability of semiconductor devices is also presented. Measurement data is also shown. A measurement set-up for high frequency noise characterization was developed. Measurements were carried out in order to determine the noise figure parameter (NF) of the HBT devices. Comprehensive information about the test set-up and equipments are provided. Noise data measurements and s-parameters are also presented. In order to validate the measurement procedure, a small signal model for HBT transistor including noise sources is presented. Comparisons between simulation and measured data are performed. The s-parameters frequency range is from 45 MHz to 30 GHz, and noise set-up frequency range is from 10 MHz up to 1.6 GHzDoutoradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaDoutor em Engenharia Elétrica[s.n.]Tatsch, Peter Jürgen, 1949-Barbin, Silvio ErnestoGimenez, Salvador PinillosDoi, IoshiakiFruett, FabianoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASManêra, Leandro Tiago, 1977-2010info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf140 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612176MANÊRA, Leandro Tiago. Desenvolvimento de sistemas e medida de ruído de alta e baixa frequência em dispositivos semicondutores. 2010. 140 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612176. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/769910porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T05:53:07Zoai::769910Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T05:53:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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