Physikalische Ursachen und Wirkung von Rauschquellen in Sperrschicht -Feldeffekttransistoren
type: CreativeWork
description: In dieser Arbeit werden die Rauschquellen in Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (JFETs) eingehend auf ihre Ursachen und Wirkungsweise untersucht. Das Rauschverhalten von JFETs wirkt sich beispielsweise in Halbleiter-Detektor-Verstärker-Systemen auf die Energieauflösung solcher Systeme aus, in denen JFETs aufgrund ihres geringen Rauschens oft als erste Verstärkungsstufe eingesetzt werden. Diesbezüglich wird eine Methode entwickelt, mit Hilfe derer aus Rauschmessungen an JFETs die Energieauflösung eines einfachen spektroskopischen Systems berechnet werden kann, in das der vermessene Transistor als erste Verstärkungsstufe eingebaut ist. Außerdem wird gezeigt wie aus temperaturabhängigen Rauschmessungen auf die Eigenschaften von Kristalldefekten in Halbleitern geschlossen werden kann. Im theoretischen Teil der Arbeit werden zuerst grundlegende Rauschmechanismen in Halbleitern beschrieben wie sie auch in JFETs auftreten. Auf die Herleitungen der Rauschspektren des thermischen Rauschens, des Diffusionsstrom-Rauschens, des Generations-Rekombinations-Rauschens und des „Random-Telegraph-Signal“-Rauschens (RTS-Rauschen) wird ausführlich eingegangen. Das RTS-Rauschen kommt durch den Einfang und die Emission von freien Ladungsträgern in/aus Kristalldefekte(n) hinein/heraus. Die Abhängigkeiten des RTS-Rauschens von der Lage des Kristalldefekts im Bauelement und den Eigenschaften des Kristalldefekts selbst werden detailliert analysiert. An den Beispielen eines Widerstandes und eines JFETs wurden Simulationen durchgeführt, mit Hilfe derer der Einfluß einzelner Kristalldefekte auf das Rauschverhalten des jeweils betrachteten Bauelements bestimmt werden kann. Im experimentellen Teil der Arbeit werden Messungen an verschiedenen JFETs vorgestellt, in denen das Rauschen in Abhängigkeit von der Frequenz und der Temperatur aufgenommen wurde. Auf die angeführten Rauschmessungen wird die oben erwähnte Methode angewendet, mit Hilfe derer man die Energieauflösung eines einfachen spektroskop…
abstract: In dieser Arbeit werden die Rauschquellen in Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (JFETs) eingehend auf ihre Ursachen und Wirkungsweise untersucht. Das Rauschverhalten von JFETs wirkt sich beispielsweise in Halbleiter-Detektor-Verstärker-Systemen auf die Energieauflösung solcher Systeme aus, in denen JFETs aufgrund ihres geringen Rauschens oft als erste Verstärkungsstufe eingesetzt werden. Diesbezüglich wird eine Methode entwickelt, mit Hilfe derer aus Rauschmessungen an JFETs die Energieauflösung eines einfachen spektroskopischen Systems berechnet werden kann, in das der vermessene Transistor als erste Verstärkungsstufe eingebaut ist. Außerdem wird gezeigt wie aus temperaturabhängigen Rauschmessungen auf die Eigenschaften von Kristalldefekten in Halbleitern geschlossen werden kann. Im theoretischen Teil der Arbeit werden zuerst grundlegende Rauschmechanismen in Halbleitern beschrieben wie sie auch in JFETs auftreten. Auf die Herleitungen der Rauschspektren des thermischen Rauschens, des Diffusionsstrom-Rauschens, des Generations-Rekombinations-Rauschens und des „Random-Telegraph-Signal“-Rauschens (RTS-Rauschen) wird ausführlich eingegangen. Das RTS-Rauschen kommt durch den Einfang und die Emission von freien Ladungsträgern in/aus Kristalldefekte(n) hinein/heraus. Die Abhängigkeiten des RTS-Rauschens von der Lage des Kristalldefekts im Bauelement und den Eigenschaften des Kristalldefekts selbst werden detailliert analysiert. An den Beispielen eines Widerstandes und eines JFETs wurden Simulationen durchgeführt, mit Hilfe derer der Einfluß einzelner Kristalldefekte auf das Rauschverhalten des jeweils betrachteten Bauelements bestimmt werden kann. Im experimentellen Teil der Arbeit werden Messungen an verschiedenen JFETs vorgestellt, in denen das Rauschen in Abhängigkeit von der Frequenz und der Temperatur aufgenommen wurde. Auf die angeführten Rauschmessungen wird die oben erwähnte Methode angewendet, mit Hilfe derer man die Energieauflösung eines einfachen spektroskop…
author: Hörnel, Nicolas
date published: 2002-05-31
date modified: 2026-07-24T02:51:21Z
provider: Ludwig Maxmilians Universität München
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Ludwig-Maximilians-Universität