Введение

Распадочный шум — это тип электронного шума, возникающий в полупроводниках и ультратонких оксидных плёнках. Его также называют случайным телеграфным шумом (RTN), шумом, похожим на треск попкорна, импульсным шумом, бистабильным шумом или шумом случайного телеграфного сигнала (RTS). Он проявляется в виде резких, ступенчатых переходов между двумя или более дискретными уровнями напряжения или тока, достигающими нескольких сотен микровольт, в случайные и непредсказуемые моменты времени. Каждое изменение напряжения или тока смещения обычно длится от нескольких миллисекунд до секунд и может звучать как потрескивание попкорна при подключении к аудиоколонке. Впервые распадочный шум был обнаружен в ранних точечных контактных диодах, а затем повторно открыт при коммерциализации одного из первых полупроводниковых операционных усилителей — 709. Не существует единой теории, объясняющей все случаи возникновения распадочного шума, однако наиболее распространённой причиной считается случайное захватывание и высвобождение носителей заряда на границах тонких плёнок или в дефектных участках объёмного полупроводникового кристалла. В тех случаях, когда эти заряды оказывают существенное влияние на характеристики транзистора (например, под затвором МОП-транзистора или в базовой области биполярного транзистора), выходной сигнал может быть значительным. Эти дефекты могут быть вызваны технологическими процессами, такими как ионная имплантация, или непреднамеренными побочными эффектами, такими как загрязнение поверхности. Отдельные операционные усилители могут быть проверены на наличие распадочного шума с помощью пиковых детекторов, чтобы минимизировать уровень шума в конкретном применении. Математически распадочный шум моделируется телеграфным процессом — марковским непрерывным стохастическим процессом, совершающим разрывные переходы между двумя различными значениями.