半导体器件1/f噪声概率模型与谱估计问题研究
发布时间：2021-02-23 07:44
在核工业、航空航天、国防军工等领域中,半导体器件可靠性筛选问题的研究占据着重要地位,并有着广泛应用。器件可靠性筛选方法中,噪声分析法是研究和应用范围最广泛的一类非破坏性方法,并通过大量研究结果证明了半导体器件1/f噪声谱是可靠性筛选的重要评价指标。因此,半导体器件1/f噪声谱估计是器件可靠性筛选问题的主要研究方法。本文针对半导体器件1/f噪声概率模型和谱估计方法展开研究,主要研究工作和创新点如下:1、首先对半导体器件1/f噪声谱与器件可靠性之间的关系进行深入的探讨,并介绍了alpha稳定分布理论及其应用,为本文的研究工作奠定理论基础。2、为了研究半导体器件1/f噪声概率模型问题,搭建了一套半导体器件双通道噪声测量系统,以齐纳二极管为研究对象,进行噪声测量和采集。本文实验中的实测噪声数据均采集自该系统。3、以往认为半导体器件1/f噪声符合高斯分布,本文通过验证和分析半导体器件观测噪声以及测量系统本底噪声的概率模型,提出了半导体器件1/f噪声服从alpha稳定分布。首先,通过二极管观测噪声的概率密度曲线检验、无穷方差校验、alpha稳定分布特征函数和稳定性质拟合优度检验、特征函数参数估计一...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 1/f噪声谱与半导体器件可靠性关系的研究发展现状
1.3 半导体器件1/f噪声谱估计的研究和发展现状
1.3.1 半导体器件1/f噪声模型的研究现状
1.3.2 alpha稳定分布的研究现状
1.3.3 线性模型参数估计研究现状
1.4 本文的主要研究工作
第二章 半导体器件噪声性质与alpha稳定分布理论
2.1 半导体器件噪声组成及性质
2.2 alpha稳定分布理论
2.2.1 alpha稳定分布的定义
2.2.2 alpha稳定分布的性质
2.2.3 alpha稳定分布过程的谱估计方法
2.3 本章小结
第三章 半导体器件1/f噪声的概率模型
3.1 半导体器件噪声测量系统
3.2 基于alpha稳定分布的半导体器件观测噪声概率模型检验
3.2.1 概率密度曲线检验
3.2.2 无穷方差校验
3.2.3 alpha稳定分布特征函数拟合优度检验法
3.2.4 alpha稳定分布的稳定性检验
3.2.5 alpha稳定分布参数估计一致性检验
3.3 半导体器件1/f噪声分布模型
3.4 本章小结
第四章 基于归一化互相关函数的线性模型参数估计
4.1 归一化自相关函数（NSC）
4.2 归一化互相关函数（NCC）
4.3 基于NCC算子的AR模型参数估计
4.3.1 alpha稳定分布过程的AR模型及模型假设
4.3.2 基于NCC算子的AR模型Yule-Walker方程
4.3.3 基于NCC算子的AR模型参数估计方法
4.4 基于NCC算子的ARMA模型参数估计
4.4.1 alpha稳定分布过程的ARMA模型及模型假设
4.4.2 基于NCC算子的ARMA模型高阶Yule-Walker方程
4.4.3 基于NCC算子的MA模型参数估计方法
4.5 实验分析
4.5.1 仿真实验
4.5.2 实测噪声实验
4.6 本章小结
第五章 基于归一化互三阶累积量的线性模型参数估计
5.1 归一化三阶累积量（NTC）
5.1.1 归一化三阶累积量的定义
5.1.2 归一化三阶累积量的性质
5.2 归一化互三阶累积量（NTCC）
5.3 基于NTCC算子的AR模型参数估计
5.3.1 alpha稳定分布过程的AR模型及模型假设
5.3.2 基于NTCC算子的AR模型Yule-Walker方程
5.3.3 基于NTCC算子的AR模型参数估计方法
5.4 基于NTCC算子的ARMA模型参数估计
5.4.1 alpha稳定分布过程的ARMA模型及模型假设
5.4.2 基于NTCC算子的ARMA模型高阶Yule-Walker方程
5.4.3 基于NTCC算子的ARMA模型参数估计方法
5.5 实验分析
5.5.1 仿真实验
5.5.2 实测噪声实验
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读博士期间成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]归一化循环相关超声回波时延估计[J]. 李新波,石要武,王猛,石屹然,朱兰香,梁亮. 光学精密工程. 2017(02)
[2]α和高斯噪声背景下线性极化阵列波达方向和极化参数联合估计的FLOCC-SMN方法[J]. 石屹然,赵晓晖,单泽彪,石要武. 吉林大学学报(工学版). 2016(04)
[3]α噪声背景下基于标准归一化相关函数的谐波信号频率估计的MUSIC方法[J]. 石屹然,赵晓晖,李新波,石要武. 吉林大学学报(工学版). 2016(03)
[4]对称稳定分布噪声下基于广义相关熵的DOA估计新方法[J]. 王鹏,邱天爽,任福全,李景春,谭海峰. 电子与信息学报. 2016(08)
[5]基于Gower相似系数的太阳能电池可靠性筛选方法[J]. 周求湛,刘祥,高健. 光电子.激光. 2014(02)
[6]氮化镓基蓝光发光二极管伽马辐照的1/f噪声表征[J]. 刘宇安,庄奕琪,杜磊,苏亚慧. 物理学报. 2013(14)
[7]基于粒子群优化的偏斜α稳定分布参数估计[J]. 李静威,全厚德,崔佩璋. 电波科学学报. 2013(01)
[8]基于α稳定分布的地震反演方法[J]. 岳碧波,彭真明,张启衡. 地球物理学报. 2012(04)
[9]1/f噪声的精确测量及其在太阳能电池可靠性筛选中的应用[J]. 周求湛,张彦创,周承鹏,吴丹娥. 光学精密工程. 2012(03)
[10]基于分数低阶ICA的混合噪声中脉冲噪声的消除方法[J]. 邱天爽,李冰,查代奉. 通信学报. 2011(09)
博士论文
[1]列车滚动轴承振动信号的特征提取及诊断方法研究[D]. 熊庆.西南交通大学 2015
[2]纳米MOS器件低频噪声关键问题研究[D]. 张鹏.西安电子科技大学 2010
[3]机械故障信号统计建模及其故障诊断方法的研究[D]. 李长宁.哈尔滨工业大学 2010
[4]半导体器件噪声频域和时域分析的新方法研究[D]. 李伟华.西安电子科技大学 2010
[5]半导体激光器低频电噪声的特性及其检测技术研究[D]. 郜峰利.吉林大学 2008
[6]大功率半导体激光器直流与噪声特性研究[D]. 张爽.吉林大学 2008
[7]α稳定分布噪声背景下阵列信号处理方法研究[D]. 何劲.南京理工大学 2007
[8]α稳定分布参数估计与谱分析理论及应用研究[D]. 孙永梅.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]基于alpha稳定分布半导体器件1/f噪声建模及参数估计方法研究[D]. 王玉祥.吉林大学 2016
[2]半导体器件的1/f噪声检测方法理论与研究[D]. 刘昱兵.吉林大学 2015
[3]齐纳二极管低频噪声参数估计及测试系统研发[D]. 何文超.吉林大学 2014
[4]1/f噪声参数测试与估计[D]. 冉鹏.吉林大学 2013
[5]基准二极管低频噪声测试系统设计及其可靠性筛选方法研究[D]. 张苑.吉林大学 2009
[6]低频1/f噪声在半导体激光器可靠性中的应用[D]. 曲航.吉林大学 2007
[7]半导体激光器噪声测试系统的研究[D]. 高扬.吉林大学 2005
本文编号：3047246
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 1/f噪声谱与半导体器件可靠性关系的研究发展现状
1.3 半导体器件1/f噪声谱估计的研究和发展现状
1.3.1 半导体器件1/f噪声模型的研究现状
1.3.2 alpha稳定分布的研究现状
1.3.3 线性模型参数估计研究现状
1.4 本文的主要研究工作
第二章 半导体器件噪声性质与alpha稳定分布理论
2.1 半导体器件噪声组成及性质
2.2 alpha稳定分布理论
2.2.1 alpha稳定分布的定义
2.2.2 alpha稳定分布的性质
2.2.3 alpha稳定分布过程的谱估计方法
2.3 本章小结
第三章 半导体器件1/f噪声的概率模型
3.1 半导体器件噪声测量系统
3.2 基于alpha稳定分布的半导体器件观测噪声概率模型检验
3.2.1 概率密度曲线检验
3.2.2 无穷方差校验
3.2.3 alpha稳定分布特征函数拟合优度检验法
3.2.4 alpha稳定分布的稳定性检验
3.2.5 alpha稳定分布参数估计一致性检验
3.3 半导体器件1/f噪声分布模型
3.4 本章小结
第四章 基于归一化互相关函数的线性模型参数估计
4.1 归一化自相关函数（NSC）
4.2 归一化互相关函数（NCC）
4.3 基于NCC算子的AR模型参数估计
4.3.1 alpha稳定分布过程的AR模型及模型假设
4.3.2 基于NCC算子的AR模型Yule-Walker方程
4.3.3 基于NCC算子的AR模型参数估计方法
4.4 基于NCC算子的ARMA模型参数估计
4.4.1 alpha稳定分布过程的ARMA模型及模型假设
4.4.2 基于NCC算子的ARMA模型高阶Yule-Walker方程
4.4.3 基于NCC算子的MA模型参数估计方法
4.5 实验分析
4.5.1 仿真实验
4.5.2 实测噪声实验
4.6 本章小结
第五章 基于归一化互三阶累积量的线性模型参数估计
5.1 归一化三阶累积量（NTC）
5.1.1 归一化三阶累积量的定义
5.1.2 归一化三阶累积量的性质
5.2 归一化互三阶累积量（NTCC）
5.3 基于NTCC算子的AR模型参数估计
5.3.1 alpha稳定分布过程的AR模型及模型假设
5.3.2 基于NTCC算子的AR模型Yule-Walker方程
5.3.3 基于NTCC算子的AR模型参数估计方法
5.4 基于NTCC算子的ARMA模型参数估计
5.4.1 alpha稳定分布过程的ARMA模型及模型假设
5.4.2 基于NTCC算子的ARMA模型高阶Yule-Walker方程
5.4.3 基于NTCC算子的ARMA模型参数估计方法
5.5 实验分析
5.5.1 仿真实验
5.5.2 实测噪声实验
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读博士期间成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]归一化循环相关超声回波时延估计[J]. 李新波,石要武,王猛,石屹然,朱兰香,梁亮. 光学精密工程. 2017(02)
[2]α和高斯噪声背景下线性极化阵列波达方向和极化参数联合估计的FLOCC-SMN方法[J]. 石屹然,赵晓晖,单泽彪,石要武. 吉林大学学报(工学版). 2016(04)
[3]α噪声背景下基于标准归一化相关函数的谐波信号频率估计的MUSIC方法[J]. 石屹然,赵晓晖,李新波,石要武. 吉林大学学报(工学版). 2016(03)
[4]对称稳定分布噪声下基于广义相关熵的DOA估计新方法[J]. 王鹏,邱天爽,任福全,李景春,谭海峰. 电子与信息学报. 2016(08)
[5]基于Gower相似系数的太阳能电池可靠性筛选方法[J]. 周求湛,刘祥,高健. 光电子.激光. 2014(02)
[6]氮化镓基蓝光发光二极管伽马辐照的1/f噪声表征[J]. 刘宇安,庄奕琪,杜磊,苏亚慧. 物理学报. 2013(14)
[7]基于粒子群优化的偏斜α稳定分布参数估计[J]. 李静威,全厚德,崔佩璋. 电波科学学报. 2013(01)
[8]基于α稳定分布的地震反演方法[J]. 岳碧波,彭真明,张启衡. 地球物理学报. 2012(04)
[9]1/f噪声的精确测量及其在太阳能电池可靠性筛选中的应用[J]. 周求湛,张彦创,周承鹏,吴丹娥. 光学精密工程. 2012(03)
[10]基于分数低阶ICA的混合噪声中脉冲噪声的消除方法[J]. 邱天爽,李冰,查代奉. 通信学报. 2011(09)
博士论文
[1]列车滚动轴承振动信号的特征提取及诊断方法研究[D]. 熊庆.西南交通大学 2015
[2]纳米MOS器件低频噪声关键问题研究[D]. 张鹏.西安电子科技大学 2010
[3]机械故障信号统计建模及其故障诊断方法的研究[D]. 李长宁.哈尔滨工业大学 2010
[4]半导体器件噪声频域和时域分析的新方法研究[D]. 李伟华.西安电子科技大学 2010
[5]半导体激光器低频电噪声的特性及其检测技术研究[D]. 郜峰利.吉林大学 2008
[6]大功率半导体激光器直流与噪声特性研究[D]. 张爽.吉林大学 2008
[7]α稳定分布噪声背景下阵列信号处理方法研究[D]. 何劲.南京理工大学 2007
[8]α稳定分布参数估计与谱分析理论及应用研究[D]. 孙永梅.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]基于alpha稳定分布半导体器件1/f噪声建模及参数估计方法研究[D]. 王玉祥.吉林大学 2016
[2]半导体器件的1/f噪声检测方法理论与研究[D]. 刘昱兵.吉林大学 2015
[3]齐纳二极管低频噪声参数估计及测试系统研发[D]. 何文超.吉林大学 2014
[4]1/f噪声参数测试与估计[D]. 冉鹏.吉林大学 2013
[5]基准二极管低频噪声测试系统设计及其可靠性筛选方法研究[D]. 张苑.吉林大学 2009
[6]低频1/f噪声在半导体激光器可靠性中的应用[D]. 曲航.吉林大学 2007
[7]半导体激光器噪声测试系统的研究[D]. 高扬.吉林大学 2005
本文编号：3047246
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3047246.html
