【導讀】電子器件會有不同類型的噪聲源，包括熱噪聲
、白噪聲和1/f噪聲。1/f噪聲是低頻電子噪聲，其電流（ISD）或功率（PSD）頻譜密度與頻率成反比
，見下圖典型噪聲譜
，前麵是1/f噪聲


，大小和頻率相反，後麵是白噪聲，均勻分布。由於1/f噪聲反映了器件的質量、可靠性等參數 , 其研究越來越為人們所重視。

1/f噪聲測試

為確定器件的1/f噪聲，我們通常要測量電流相對於時間的關係，然後通過快速傅立葉變換（FFT）把數據轉換到頻域。為保證準確性
，儀器本身噪聲必須小於DUT噪聲，所以測試方案推薦使用能測試極小電流的4200A-SCS。

源測量單元（SMU）和脈衝測量單元（PMU）是泰克4200A-SCS的兩個模塊，其在時域中測量及提供電流和電壓。SMU和PMU以恒定速率獲得測量數據
，使用Clarius軟件內置的FFT功能將時域電流數據轉換成頻域中的參數，完成1/f噪聲測試。4200A-SCS擁有完整的測試庫

，可以方便地進行1/f噪聲測試。

1/f噪聲的最低頻率由測試總時間決定，Bwmin=1/T， 這裏T是測試總時間，比如T是100秒，則測試的最小頻率是10m Hz；1/f 噪聲的最高頻率由采樣率決定
，BWmax=1/dt，這裏dt是指采樣間隔時間，1/f噪聲測試要求測試采樣間隔時間是固定的，比如采樣率是1024S/s，則測試的最大頻率是512Hz。

4200A的SMU和PMU都可以用於1/f噪聲測試，SMU噪聲要比PMU小
，但SMU的電流測量速度要比PMU慢，因此最高測試頻率SMU可以到80Hz以上，但PMU可以達到1KHz以上。所以實際測試時，要根據測試精度和最高測試頻率來決定使用SMU還是PMU進行測試，也可利用SMU和PMU各自的優點組合使用。

我們可以根據DUT的情況選擇兩端口或三端口測試，也可以根據測試的精度和測試頻率範圍

，選擇使用SMU還是PMU，甚至兩者的組合進行測試；以SMU為例
，SMU1連接到柵極，給柵極加電壓
，SMU2連接到漏極
，給漏極加電壓，測量漏極電流：

1/f噪聲測試項目及方案

4200A集成了多個Test


，隻需要進行簡單參數修改即可直接使用；使用SMU可以在Clarius軟件裏搜索“smu-isd”，使用PMU可以直接在軟件裏搜索“pmu-isd”
，三端口測試可以在軟件裏搜索“mosfet-isd”
；為方便使用，可以將兩端口
、三端口，以及SMU、PMU各種測試Test集合組成一個Project，根據不同測試精度和測試頻率選擇使用。

搭建1/f噪聲測試方案如下

●   4200A主機及Clarius軟件

●   兩個SMU+兩個4200-PA

●   (可選）一個PMU+兩個RPM

泰克方案優勢

●   10fA小電流測試能力

●   Clarius軟件自帶isd test，操作方便

●   不同模塊組合測試1/f噪聲，優化速度與精度

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關於泰克科技

泰克公司總部位於美國俄勒岡州畢佛頓市
，致力提供創新、精確、操作簡便的測試、測量和監測解決方案，解決各種問題，釋放洞察力，推動創新能力。70多年來

，泰克一直走在數字時代前沿。歡迎加入我們的創新之旅，敬請登錄：tek.com.cn

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