[发明专利]MgZnO基MSM紫外光探测器噪声等效电路及降噪方法

摘要

本发明公开了一种MgZnO基MSM紫外光探测器噪声等效电路及降噪方法，包括：设置探测器的参数，计算其输出电流与响应度；计算热噪声电流源，添加热噪声元件，建立热噪声等效电路模型；计算散粒噪声电流源，添加散粒噪声元件，构建MgZnO基MSM紫外光探测器噪声等效电路模型；计算传输函数，求解噪声等效电路模型中三种噪声源所对应的功率谱密度函数；输出噪声功率曲线；构建串联型峰值增益和加强型峰值增益噪声等效电路模型；得到模型中三种噪声源所对应的功率谱密度函数及相应的输出噪声功率；对输出噪声功率曲线进行对比，验证降噪作用。噪声等效电路模型既反映了器件的物理机制又可用于器件的实际研制。

主权项

一种MgZnO基MSM紫外光探测器噪声等效电路的降噪方法，其特征在于，包括下述步骤：1)根据MgZnO基MSM紫外光探测器的结构和实验结果，设置结构参数、材料参数和入射光参数；2)根据结构参数、材料参数和入射光参数通过对输运方程和连续性方程耦合求解，得MgZnO基MSM紫外光探测器的输出电流及响应度；3)在MgZnO基MSM紫外光探测器等效电路模型的基础上，充分考虑器件的热噪声特性，添加热噪声元件，用来等效器件所产生的等效热噪声源，在漏电阻Rin和寄生电阻Rp两端分别并联一个热噪声电流源，建立热噪声等效电路模型；4)在步骤2)获得的MgZnO基MSM紫外光探测器输出电流和响应度及步骤3)的基础上，添加与瞬态电流相互平行的散粒噪声电流源，由此得到完整的MgZnO基MSM紫外光探测器噪声等效电路模型；5)根据噪声等效电路模型，计算传递函数，求解噪声等效电路模型中三种噪声源所对应的功率谱密度函数；6)利用噪声功率谱密度函数，基于噪声功率谱密度和噪声功率的关系，得到噪声功率计算公式，根据噪声功率计算公式回执噪声功率曲线；7)在串联型峰值增益和加强型峰值增益等效电路的基础上，重复步骤1)—4)，得到相应的串联型峰值增益和加强型峰值增益噪声等效电路模型；8)根据串联型峰值增益和加强型峰值增益噪声等效电路模型，计算传递函数，求解串联型峰值增益和加强型峰值增益噪声等效电路模型中三种噪声源所对应的功率谱密度函数，同时求解相应的噪声功率；9)将步骤6)和步骤8)所得到的噪声功率进行对比，若串联型和加强型峰值增益噪声等效电路模型的输出噪声功率值比原始噪声等效电路模型的输出噪声值低，则验证MgZnO基MSM紫外光探测器噪声等效电路具有降噪作用。