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

发布时间：2021-10-02 02:05

　　随着科学技术的迅猛发展,电子设备被广泛的应用到诸多领域。在核能发电、航天军工、海底勘探等高科技领域中,电子设备的可靠性要求极高,半导体器件作为电子设备重要的组成单元,它的可靠性与系统稳定性密切相关,然而半导体器件在批量生产中不可避免地生产出具有潜在缺陷的器件,这部分器件使用寿命较短,对系统的稳定性存在重大隐患,一旦出现故障,可能会导致不可挽回的损失。因此,半导体器件可靠性分析方法日益受到了国内外众多学者的广泛关注。近些年来,可靠性检测的研究方法主要集中在老化试验法和噪声分析法。噪声分析法相比老化试验法具有测试时间短、设备要求低、测试效率高且对测试器件无损伤等特点,已成为当下主流的分析研究方法。1/f噪声作为半导体器件低频噪声的主要组成部分,它的特性与器件的内部缺陷具有紧密联系,因此,深入探究1/f噪声特性对器件可靠性分析具有十分重要的意义。本文提出了对1/f噪声建立alpha稳定分布模型,并基于alpha稳定分布理论对1/f噪声参数估计方法展开研究。主要研究内容如下:本文首先以齐纳稳压二极管为研究对象搭建噪声测试系统,然后介绍了半导体器件低频噪声测量方法、抗干扰措施以及硬件结构。针对存... 

【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】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 噪声分析法在半导体器件检测中的发展现状
    1.3 ALPHA稳定分布在信号处理中的发展现状
    1.4 论文主要研究内容及章节安排
        1.4.1 论文的研究内容
        1.4.2 论文的章节安排
第2章 1/F噪声硬件测试系统及ALPHA稳定分布基本理论
    2.1 1/F噪声测试系统搭建
        2.1.1 半导体低频噪声测量方法
        2.1.2 测试系统的抗干扰措施
        2.1.3 系统硬件构成
    2.2 数据预处理
        2.2.1 小波包分析基本理论
        2.2.2 小波包自适应阈值去噪
        2.2.3 小波包自适应阈值去噪实验
    2.3 半导体器件低频噪声构成
    2.4 ALPHA稳定分布基本理论
        2.4.1 alpha稳定分布的定义
        2.4.2 alpha稳定分布的特征函数
    2.5 本章小结
第3章 基于ALPHA稳定分布 1/F噪声信号建模理论研究
    3.1 无穷方差检验
    3.2 基于多种参数估计方法的建模参数一致性检验
        3.2.1 基于采样分位数方法 1/f噪声信号建模参数估计
        3.2.2 基于样本特征函数方法 1/f噪声信号建模参数估计
        3.2.3 基于对数矩方法 1/f噪声信号建模参数估计
        3.2.4 实测 1/f噪声的建模参数一致性检验实验
    3.3 基于ALPHA稳定分布 1/F噪声信号建模拟合优度检验
        3.3.1 基于概率密度的拟合优度检验
        3.3.2 实测 1/f噪声信号概率密度拟合优度检验实验
        3.3.3 基于特征函数的拟合优度检验
        3.3.4 实测 1/f噪声信号建模特征函数拟合优度检验实验
    3.4 基于ALPHA稳定分布 1/F噪声信号稳定性检验
    3.5 本章小结
第4章 基于ALPHA稳定分布 1/F噪声信号参数估计方法研究
    4.1 基于传统谱估计 1/F噪声信号参数估计方法
    4.2 基于共变谱 1/F噪声信号参数估计方法研究
    4.3 基于分数低阶协方差谱 1/F噪声信号参数估计方法研究
    4.4 基于广义分数低阶协方差谱 1/F噪声信号参数估计方法研究
    4.5 本章小结
第5章 基于FARIMA模型 1/F噪声参数估计方法研究
    5.1 FARIMA模型概述
    5.2 FARIMA模型与ALPHA谱之间的关系
    5.3 FARIMA模型参数估计方法研究
        5.3.1 FARIMA模型三步识别参数估计法
        5.3.2 半导体器件 1/f噪声信号hurst参数估计
        5.3.3 基于共变函数的广义Yule-Walker方程
        5.3.4 基于SVD分解法AR模型参数估计
        5.3.5 AR模型阶数定阶方法
    5.4 实测 1/F噪声参数估计实验
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3417791