晶體三極體，是最常用的基本元器件之一，晶體三極體的作用主要是電流放大，他是電子電路的核心元件，現在的大規模積體電路的基本組成部分也就是晶體三極體。 三極體基本機構是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把正塊半導體分成三部分，中間部分是基區，兩側部分是發射區和集電區，排列方式有PNP和NPN兩種， 從三個區引出相應的電極，分別為基極b發射極e和集電極c。
基本介紹
- 中文名：三極體噪聲
- 外文名：無
- 來源：電晶體本身產生的噪聲
- 機理：溝道熱噪聲
原理,噪聲,
原理
三極體的發射區和基區之間的PN結叫發射結，集電區和基區之間的PN結叫集電極。基區很薄，而發射區較厚，雜質濃度大，PNP型三極體發射區"發射"的是空穴，其移動方向與電流方向一致，故發射極箭頭向里；NPN型三極體發射區"發射"的是自由電子，其移動方向與電流方向相反，故發射極箭頭向外。發射極箭頭向外。發射極箭頭指向也是PN結在正向電壓下的導通方向。矽晶體三極體和鍺晶體三極體都有PNP型和NPN型兩種類型。
噪聲
（1）雙極型電晶體（BJT）的噪聲來源
電晶體本身產生的噪聲，與p-n結二極體的噪聲類似（因為它們都是少數載流子工作的器件），也主要有三種，即熱噪聲（Johnson噪聲）、散粒噪聲和閃變噪聲（1/f噪聲）。熱噪聲和散粒噪聲都是與頻率無關的白噪聲。
① 熱噪聲。這是由於載流子的熱運動而產生的電流起伏及其在電阻上產生的電壓起伏。因此，熱噪聲既與溫度T有關，也與電阻R有關。對於BJT，各個區域材料的體電阻以及各個電極的接觸電阻都將會產生熱噪聲，但是BJT的熱噪聲主要是來自於數值較大、處於輸入迴路中的基極電阻rb。因此降低BJT熱噪聲的主要措施就是減小基極電阻（提高基區摻雜濃度和增大基區寬度）。
② 散粒噪聲。這是正偏p-n結注入的少數載流子，由於不斷遭受散射而改變方向，同時又不斷複合、產生，所造成的一種電流、電壓起伏——散粒噪聲。p-n結注入的電流愈大，載流子的速度和數量的漲落也愈大，則散粒噪聲也就愈大。散粒噪聲與熱噪聲具有相同形式的表示式，它也是一種與頻率無關的白噪聲。對於電晶體，發射結和集電結都存在散粒噪聲。在共基極組態中，輸入端的散粒噪聲電流與發射極電流IE成正比；在共發射極組態中，輸入端的散粒噪聲電流與基極電流IB成正比；而輸出端的散粒噪聲電流與集電極電流IC成正比。
③ 閃變噪聲（1/f噪聲）。這種噪聲只有在低頻下才起重要作用，主要是來自於晶體缺陷、表面態或表面不穩定性所引起的複合電流的漲落，其噪聲電流均方值與頻率f的α次方成反比，α值對同一種半導體而言是確定的，一般為0.8~1.5。為了降低1/f噪聲，就需要提高晶體材料的質量和改善工藝過程等；通過採取一些措施後，可以把1/f噪聲控制到很小。
降低高頻電晶體噪聲係數的基本措施就是：減小基極電阻rB；提高截止頻率fa；提高電流放大係數bo；選擇最佳的工作電流和信號源內阻。
（2）JFET（含MESFET）的噪聲來源
JFET中產生噪聲的機理有三，即：
① 溝道熱噪聲~ 多數載流子在溝道電阻上的無規運動 (熱運動)，使得漏極電流或漏極電壓發生起伏，這也就是熱噪聲，它與溫度有關, 而與頻率無關（白噪聲）。
② 誘生柵極噪聲~ 由於溝道電阻上的電壓起伏 (熱噪聲)，再通過Cgs和Cds而感生柵極電壓或電流發生起伏，即誘生柵極噪聲，它與頻率有很大關係。這種噪聲在高頻時比較重要。
③ 擴散噪聲~ 在短溝道JFET中將可能有電荷偶極疇的產生和運動，這就可造成漏極電流或電壓的起伏，即擴散噪聲。這種噪聲在微波MESFET中可起主要作用。
JFET的噪聲具有以下一些特點：a）與BJT相比，JFET的噪聲要低得多 (因JFET中不存在少子產生、複合所引起的散粒噪聲 )。b）在不同頻段, JFET的噪聲成分不同，在低頻段主要是溝道熱噪聲；在高頻段主要是誘生柵極噪聲。對短溝道器件, 則主要是偶極疇引起的擴散噪聲。
（3）MOSFET的噪聲來源
產生噪音的機理主要有三種：
①溝道熱噪聲，這是來自於溝道的電阻（即1/gD），並且與工作狀態和溫度有關，但與頻率無關（白噪聲）。
②誘生柵極噪聲，這來自於溝道的熱噪聲，並通過柵電容耦合到柵極、使柵電壓隨著溝道內電勢分布的變化（熱噪聲）而產生起伏，即是溝道熱噪聲誘生出的柵極噪聲，是柵極迴路中的噪聲源。誘生柵極噪聲在高頻時比較重要。
③1/f噪聲，這種噪聲主要是來自於Si-SiO2界面的界面態（因它將有時俘獲、有時釋放溝道中的載流子，而使得溝道電流產生起伏），是一種低頻噪聲，並且此噪聲電壓隨著頻率的升高而近似反比例下降，故稱為1/f噪聲。
MOSFET的噪聲，在低頻段，主要是1/f噪聲；在高頻段，主要是誘生柵極噪聲和熱噪聲；在中間頻段，則主要是的熱噪聲。
降低MOSFET噪聲的措施主要是：a）減少表面態（採用Si界面態密度小的(100)面，減少界面缺陷(即降低表面態電荷密度)，採用埋溝結構），以減小低頻噪聲；b）提高fT（主要是增大gm和減小輸入電容Cin），以降低高頻噪聲；c）減小寄生元件。
