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內容簡介： 针对短沟道MOSFET的高频噪声机理分析和模型表征，本书以不同研究阶段采用的不同方法为脉络，从新型器件研发初始阶段的仿真模拟，递进到基于物理的理论数学模型推导和基于样片测量的实验研究与半经验模型表征，揭示了短沟道器件与长沟道器件高频热噪声机理完全不同的偏置不守恒特性和频率依赖性。*后，介绍了人工智能技术在器件噪声建模中的应用。 目錄： 目录 第1章 绪论 1 1.1 纳米有源器件的噪声表征方法 2 1.2 MOSFET高频噪声机理的研究现状 10 第2章 基于二维Monte Carlo仿真的噪声分析 14 2.1 二维Monte Carlo仿真方法 14 2.1.1 Monte Carlo方法的基本理论 14 2.1.2 二维Monte Carlo仿真流程 17 2.2 载流子初始化 18 2.3 电荷分配 18 2.4 泊松方程求解 20 2.5 载流子输运模型 21 2.5.1 随机模型 21 2.5.2 能带模型 25 2.5.3 散射模型 26 2.6 仿真条件 26 2.6.1 仿真器件 26 2.6.2 仿真参数 27 2.7 仿真程序 28 2.8 漏极电流噪声的仿真计算方法 30 2.9 基于仿真计算的噪声机理分析 31 2.9.1 静态测试 31 2.9.2 噪声机理分析 33 2.10 实验验证 35 2.10.1 实验条件 35 2.10.2 实验结果与讨论 37 2.11 本章小结 38 第3章 基于Boltzmann方程直接求解的噪声分析 40 3.1 确定性求解 40 3.2 傅里叶谐波展开 42 3.3 基于Newton迭代的稳态求解 45 3.4 小信号分析的频域求解 47 3.5 器件噪声的求解 50 3.6 仿真计算条件 51 3.7 静态测试 56 3.8 动态测试 59 3.9 基于仿真计算的噪声机理分析 60 3.10 实验验证 62 3.11 本章小结 64 第4章 基于物理的噪声紧凑模型表征 66 4.1 过剩噪声的本征噪声源 66 4.2 导纳等效噪声源的数学物理模型 69 4.2.1 漏极电流噪声 70 4.2.2 栅极感应电流噪声 75 4.2.3 栅漏互相关电流噪声 79 4.3 数学物理模型的实验验证 81 4.3.1 仿真计算验证 81 4.3.2 实验验证 82 4.4 紧凑模型的建立 84 4.4.1 初始模型的设定 84 4.4.2 噪声矩阵的去相关处理 88 4.4.3 紧凑模型的推导 91 4.5 紧凑模型的Verilog-A语言实现 92 4.6 紧凑模型的验证 94 4.7 基于反型系数的表征 95 4.7.1 电学特性表征 96 4.7.2 四噪声参数表征 97 4.8 本章小结 101 第5章 基于测量的噪声半经验模型表征 103 5.1 高频小信号等效电路建模 103 5.1.1 等效电路的拓扑结构 103 5.1.2 导纳参数的简化建模 105 5.1.3 元件参数值的提取 107 5.1.4 实验分析与验证 110 5.2 复杂噪声网络的分析 116 5.2.1 二端口噪声网络表征 116 5.2.2 噪声去嵌分析 124 5.3 半经验模型的建立 128 5.3.1 噪声测量 128 5.3.2 噪声源分析与建模 130 5.3.3 模型验证与噪声机理分析 132 5.4 本章小结 134 第6章 总结与展望 136 6.1 总结 136 6.2 展望——人工智能技术的应用 137 6.2.1 ANN类型及训练算法的选取 138 6.2.2 隐含层结构的确定 139 6.2.3 建模结果 141 6.3 本章小结 144 参考文献 145 索引 150

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