Desenvolvimento de sistemas e medida de ruído de alta e baixa frequência em dispositivos semicondutores

• Main Author: Manera, Leandro Tiago, 1977-
• Other Authors: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: [s.n.] 2010
• Subjects: Ruído; Semicondutores; Amplificadores (Eletrônica); Transistores de efeito de campo de semicondutores de óxido metálico; Transistores bipolares; Noise; Semiconductors; Amplifiers; Metal oxide semiconductor field-effect transistors; Bipolar junction transistors
• Online Access: MANERA, 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: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/261062>. Acesso em: 15 ago. 2018.; http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261062

Orientador: Peter Jurgen Tatsch === Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação === Made available in DSpace on 2018-08-15T23:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manera_LeandroTiago_D.pdf: 3739799 bytes, checksum: 12a6fc4ebbea20e529e4e7e2c7c5a761 (MD5) Previous issue date: 2010 === Resumo: 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 ruído === Abstract: 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 GHz === Doutorado === Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica === Doutor em Engenharia Elétrica