Природа объемного шума $1/f$ в GaAs и Si (обзор)

Показано, что в двух основных материалах современной полупроводниковой электроники — кремнии и арсениде галлия объемный шум $1/f$ возникает вследствие флуктуаций заполнения уровней, образующих хвост плотности состояний вблизи края запрещенной зоны. Такие хвосты, обусловленные наличием несовершенств кристаллической решетки — примесей, дефектов, локальных напряжений, существуют в любом реальном кристалле.
Развита модель объемного шума $1/f$ в полупроводниках.
Модель предсказывает существование нескольких новых физических эффектов: немонотонной зависимости низкочастотного шума от интенсивности подсветки, специфического механизма долговременной фотопроводимости, возрастания шума $1/f$ при ухудшении структурного совершенства материала при сохранении механизма формирования шума $1/f$. Все эти эффекты обнаружены экспериментально. Установлено, что модель правильно описывает основные экспериментальные данные.