Noise in Semiconductor Devices: Modeling and Simulation

این کتاب درمان جامعی از شبیه سازی عددی دستگاه های نیمه هادی ارائه می دهد. پس از مروری بر فیزیک پایه نوسانات در نیمه هادی ها، تکنیک های مدل سازی نویز برای مورد سیگنال کوچک معرفی شده است. به طور خاص، یک درمان دقیق به رویکردهای تابع گرین مانند روش میدان امپدانس اختصاص داده شده است. سپس، پیاده‌سازی عددی چنین رویکردهایی در چارچوب مدل‌های دستگاه عددی چند بعدی به تفصیل با ارجاع به طرح گسسته‌سازی جعبه‌های محدود مرسوم مورد بحث قرار می‌گیرد. در نهایت، موضوع شبیه‌سازی نویز سیگنال بزرگ در چارچوب رویکرد تعادل هارمونیک مورد بررسی قرار می‌گیرد و جزئیات پیاده‌سازی برای مورد غیرخودکار ارائه می‌شود. زمینه های کاربردی تحت پوشش طیفی از تقویت کننده های کم نویز و سیگنال کوچک تا مدارهای غیرخطی مانند RF و ضرب کننده فرکانس مایکروویو و میکسر است.

The book presents a comprehensive treatment of the numerical simulation of semiconductor devices. After an overview of the basic physics of fluctuations in semiconductors, noise modelling techniques are introduced for the small-signal case. In particular, a detailed treatment is devoted to Green's function approaches such as the Impedance Field Method. Then, the numerical implementation of such approaches within the framework of multi-dimensional numerical device models is discussed in detail with reference to the customary Finite-Boxes discretization scheme. Finally, the topic of large-signal noise simulation is addressed within the framework of the Harmonic Balance approach, and implementation details are given for the non-autonomous case. The application fields covered range from low-noise, small-signal amplifiers to nonlinear circuits such as RF and microwave frequency multipliers and mixers.