Научный архив: статьи

Рассмотрены вопросы формирования электрических флуктуаций в полупроводниках многозарядными ловушками, образованными дефектами структуры. Проанализированы флуктуации, связанные с дефектами структуры различных типов. Вычислено выражение общего вида для спектра флуктуаций, вызванных многозарядной ловушкой. Дано количественное описание электрических флуктуаций в полупроводниках, обусловленных группой многозарядных ловушек.

Рассмотрены вопросы формирования электрических флуктуаций в твердых телах, вызванных дефектами структуры. Проанализированы деградационные процессы в твердых материалах. Установлена связь спектральных свойств шума в полупроводниках, вызванного ловушками, с характеристиками деградационных процессов. Вычислено выражение для спектра шума в полупроводниках, обусловленного ловушками, с флуктуирующим числом ловушек.

Проанализированы стохастические импульсные процессы. Вычислены выражения общего вида для спектров случайных импульсных процессов. Полученные результаты могут быть широко использованы в физике и технике.

В рамках обзора исследовалась природа избыточного низкочастотного шума. Проанализированы результаты экспериментальных и теоретических исследований. Показана связь избыточного шума с дефектами структуры твердых тел. Приведены следующие экспериментально установленные факты, указывающие на такую связь. Корреляция спектральных свойств избыточного шума с характеристиками дефектов. Влияние на шум внешних воздействий на твердые материалы, приводящих к нарушениям структуры материалов. Корреляция шума с надежностью твердотельных электронных приборов. Зависимость шума от технологии изготовления материалов. Проанализированы многочисленные теоретические модели избыточного низкочастотного шума, связывающие его происхождение с дефектами. Отмечена принципиальная возможность объяснения подобным образом избыточного шума в различных типах твердых тел. Представлены аргументы в пользу того, что происхождение избыточного шума в твердых телах связано с дефектами структуры.

Вычисляются спектры случайных процессов, использующихся при описании многих физических явлений. Вычислен спектр суммы случайного числа случайных величин. Вычислен спектр случайной последовательности импульсов со статистически связанными амплитудой и длительностью импульса. Получены выражения общего вида для спектров рассмотренных процессов. Данные результаты могут быть использованы при анализе спектров физических процессов различной природы, для описания которых применяются рассмотренные случайные процессы. Из полученных выражений общего вида, переходя к частным случаям, можно непосредственно определить спектры конкретных физических процессов. Полученные результаты могут быть применены в различных областях физики при решении как фундаментальных, так и прикладных задач.

Рассмотрены вопросы применения флуктуационных явлений в твердых телах в прикладных целях. Наиболее значительным явлением в этом отношении является избыточный низкочастотный шум. Проанализированы теоретические исследования избыточного шума. Рассмотрены теоретические основания связи шума с дефектами структуры твердых тел. Рассмотрено влияние деградационных процессов на шум. Проанализированы экспериментальные исследования избыточного шума. Рассмотрена связь характеристик шума с дефектами структуры твердых тел. Рассмотрена корреляция шума с качеством твердых материалов и электронных приборов. Установлена связь спектральных свойств избыточного шума с характеристиками деградационных процессов. Обоснована возможность широкого применения избыточного низкочастотного шума для неразрушающего контроля твердых материалов и электронных приборов. Отмечена эффективность флуктуационного неразрушающего контроля.

Проанализирован трехуровневый случайный сигнал. Вычислены выражения для спектра сигнала в различных случаях. Определен вид спектра сигнала при равномерном распределении вероятностей изменения амплитуды сигнала для каждого значения амплитуды. Сделаны выводы о возможности широкого применения полученных результатов для исследований физических процессов, имеющих вид трехуровневого случайного сигнала. Показано, что результаты статьи могут быть использованы для изучения взрывного шума и изучения электрических флуктуаций в полупроводниках, вызванных ловушками. Отмечена возможность применения результатов анализа трехуровневого случайного сигнала при проведении как фундаментальных, так и прикладных исследований.

Изучено влияние проникающих излучений на электрический низкочастотный шум полупроводников. Получены формулы для определения количества дефектов структуры в полупроводниках, возникающих вследствие воздействия проникающего излучения. Получено выражение общего вида для спектра электрического низкочастотного шума в полупроводниках при воздействии на них проникающего излучения. Установлена количественная связь спектра электрического низкочастотного шума с развитием нарушений структуры полупроводников, вызванных проникающими излучениями. Полученные результаты могут быть использованы для определения спектров электрического шума в полупроводниках различных типов и в многочисленных полупроводниковых приборах. Вычисленные выражения позволяют провести оценки интенсивности электрического низкочастотного шума, из которых могут быть сделаны выводы о возможности функционирования и надежности полупроводниковых приборов. Установленная связь электрического шума с радиационными дефектами может быть использована для оценки по спектральным характеристикам шума дефектности структуры полупроводников, подвергавшихся радиационным повреждениям.