高阻器件低频噪声测试技术与应用研究--高阻器件噪声测试技术的验证和应用

（4）点频值筛选

本模块根据第一个频点（一般为1Hz）的谱值s来判定判定器件类别。设s的均值为s0，方差为s1，筛选判据为t.判定规则如下：

1）若s大于s0加上t乘以s1，则该器件为三类品；

2）若s小于s0减去t乘以s1，则该器件为一类品；

3）若s小于等于s0加上t乘以s1，同时大于等于s0减去t乘以s1，则该器件为二类品；我们使用此筛选判据对若干样品进行了筛选，其中第一频点为1Hz.筛选结果如下表所示：

4.3.4高阻值厚膜电阻中的爆裂噪声

在本实验中，我们发现了大多数高阻厚膜电阻含有明显的爆裂噪声，其典型时域波形和频域功率谱密度如图4.6和图4.7所示：

厚膜电阻的结构比一般电阻更加复杂，其电阻体的材料分布不是均匀的，而是由许多导电颗粒分布在绝缘材料之中构成的，如图4.8所示：

上图中的灰色球体是导电颗粒，通常是钌系氧化物RU₂O₂上图中黑色部分是绝缘介质，俗称玻璃釉，通常是由氧化铅和二氧化硅构成。由图4.8可见，电阻中的导电颗粒被绝缘介质分离出来，彼此之间一般不会接触。在制作电阻时，导电颗粒添加的越少，则电阻的阻值越大，这也是常用的一种调节电阻阻值的方式。


已有针对厚膜电阻的研究同样在实验中的一部分厚膜电阻中发现了爆裂噪声厚膜电阻中爆裂噪声的产生和电阻材料的构成有直接的关系。载流子在厚膜电阻中的输运是通过导电颗粒与绝缘层构成的特殊网络来实现的，同时载流子输运机制是由厚膜电阻中导电颗粒之间的绝缘层来决定的，而非电阻体中的金属氧化物颗粒，因为载流子在这些绝缘层形成的势垒两边进行隧穿导电，势垒决定时域爆裂噪声中我们可以看到高阻厚膜电阻中的爆裂噪声是一种二的高度了载流子的输运。有研究者认为厚膜电阻中的爆裂噪声是由钌系厚膜电阻中诸如气泡，空洞之类的表面缺陷导致的，并且阻值一定的情况下，尺寸更小的厚膜电阻具有更大的爆裂噪声，且厚膜电阻中的爆裂噪声主要出现在材料中最高场强的区域。

然而，目前对于厚膜电阻中爆裂噪声的起源尚无定论。有研究者认为爆裂噪声是由导电颗粒之间非常薄的绝缘玻璃釉中的缺陷导致的[29]，这些缺陷会不断俘获或释放载流子，形成载流子的产生-复合中心，当这些产生-复合中心处于高场强时，则它们会使势垒发生变化从而引起隧道电流的涨落，导致爆裂噪声。