Средства измерения малосигнальных и шумовых параметров светоизлучающих диодов для целей диагностики их качества тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.01, кандидат наук Фролов, Илья Владимирович

• Фролов, Илья Владимирович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Фролов, Илья Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1 Методы и средства измерения параметров нелинейных эквивалентных схем полупроводниковых приборов

1.1 Эквивалентные схемы гетеропереходных светодиодов

1.2 Методы измерения параметров нелинейных элементов электрических цепей

1.3 Методы идентификации и измерения параметров многоэлементных двухполюсников

1.4 Недостатки методов измерения малосигнальных параметров гетеропереходных светодиодов и требования к измерительной аппаратуре

1.5 Средства измерения малосигнальных параметров светодиодов методами импедансной спектроскопии

1.6 Средства измерения параметров гетеропереходных светодиодов методом емкостной спектроскопии

1.7 Средства диагностики полупроводниковых приборов по шумовым

параметрам

Выводы

Глава 2 Повышение точности измерения параметров нелинейной эквивалентной схемы гетеропереходных светодиодов методами импедансной спектроскопии

2.1 Погрешность измерения дифференциального сопротивления нелинейного двухполюсника

2.2 Алгоритм определения набора оптимальных частот тестового сигнала

при измерении параметров многоэлементных двухполюсников

2.3 Способ измерения сопротивления базы полупроводникового диода

2.4 Способ измерения дифференциального сопротивления нелинейных двухполюсников с температурозависимой вольт-амперной характеристикой 73 Выводы

Глава 3 Диагностика гетеропереходных светодиодов методами емкостной спектроскопии

3.1 Погрешность измерения емкости нелинейного двухполюсника, обусловленная нелинейностью

3.2 Установка для измерения вольт-фарадных характеристик

гетеропереходных светодиодов

Выводы

Глава 4 Измерение малосигнальных параметров гетеропереходных светодиодов методами шумовой спектроскопии

4.1 Шумовая эквивалентная схема светодиода

4.2 Аппаратно-программный комплекс для измерения вероятностных характеристик флуктуаций тока накачки светодиодов

4.2.1 Обоснование структурной схемы комплекса

4.2.2 Электрическая схема аппаратно-программного комплекса

4.2.3 Измерение спектральной плотности шума методом удвоения

4.2.4 Измерение вероятностных характеристик низкочастотного шума методом дискретных выборок

4.2.5 Оценка погрешности определения автокорреляционной функции электрических шумов гетеропереходных светодиодов

4.3 Измерение импеданса двухполюсника с применением шумового тестового сигнала

4.3.1 Способ измерения параметров элементов многоэлементных нерезонансных двухполюсников

4.3.2 Установка для измерения импеданса двухполюсника с применением

шумового тестового сигнала

Выводы

Глава 5 Диагностика качества гетеропереходных светодиодов по шумовым

и малосигнальным параметрам

5.1 Связь характеристик низкочастотного шума светодиодов с распределением примесей и плотности тока в гетероструктурах

5.2 Определение параметров рекомбинационных центров в МлаМ/ваК светодиодах методом низкочастотной шумовой спектроскопии

5.3 Оценка качества СИД по малосигнальным и шумовым параметрам

5.4 Исследование процессов деградации светодиодов при испытаниях

5.4.1 Связь снижения квантовой эффективности светодиодов при испытаниях с особенностями вольт-фарадных характеристик

5.4.2 Исследование процессов деградации красных гетеропереходных

светодиодов 1X015800 Л^Иау при испытаниях

Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Средства измерения малосигнальных и шумовых параметров светоизлучающих диодов для целей диагностики их качества»

Введение

Актуальность темы. Гетеропереходные светоизлучающие диоды (СИД) -твердотельные источники излучения, широко применяемые в настоящее время в различных областях техники. Светотехнические и электрические характеристики СИД в основном определяются физическими свойствами гетероструктуры, а стабильность характеристик СИД в процессе эксплуатации зависит от качества изготовления светодиодов. Для целей диагностики и неразрушающего контроля качества СИД широко используются электрические методы, основанные на измерении малосигнальных и шумовых параметров.

Физические процессы в гетероструктурах обуславливают существенную нелинейность электрических характеристик СИД, степень которой сильно зависит от топологии и качества гетероструктуры и может значительно отличаться от образца к образцу. Поэтому стандартные методы и средства измерения малосигнальных и шумовых параметров обычных гомопереходных полупроводниковых диодов применительно к гетеропереходным СИД требуют уточнения и развития в части выбора формы, частоты и амплитуды тестового сигнала.

Методы емкостной и импедансной (адмиттансной) спектроскопии, применяемые для диагностики качества полупроводниковых приборов различных классов, развиты в работах Л. С. Бермана, Я. А. Фетодова, Ф. И. Маняхина, В. Ю. Кнеллера, Л. П. Боровских, Ю. А. Гольдберга, В. В. Бруса, В. И. Зубкова и др.

В работах М. Е. Левинштейна, Н. М. Шмидт, А. Л. Закгейма, А. В. Белякова, А. В. Якимова, V. РактИБ показано, что мощным инструментом диагностики качества СИД является фликкер-шумовая спектроскопия, которая позволяет выявлять дефекты СИД, связанные с нарушением контактов, неоднородностью гетероперехода, локализацией тока и т. д. по характеристикам низкочастотного (НЧ) шума тока накачки СИД.

Вместе с тем, существующие измерители ЯЬС не адаптированы к измерению параметров существенно нелинейных элементов, а измерители НЧ

шума не производятся промышленностью и разрабатываются в лабораториях для конкретных исследовательских задач.

Следует отметить, что срок службы современных СИД составляет несколько десятков тысяч часов, и для регистрации малых изменений параметров СИД в процессе эксплуатации или испытаний при исследовании процессов деградации СИД необходимо снижать погрешность методов и средств измерения путем оптимального выбора амплитуды и частоты тестового сигнала, расширения диапазона напряжений смещения, повышения чувствительности.

Цель работы - расширение функциональных возможностей и повышение точности измерения малосигнальных и шумовых параметров гетеропереходных светодиодов методами импедансной, емкостной и шумовой спектроскопии для задач диагностики их качества.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Анализ зависимости погрешности измерения малосигнальных параметров СИД, обусловленной нелинейностью их эквивалентной схемы, от уровня тестового сигнала при использовании различных типов детекторов напряжения, определение оптимальной амплитуды тестового сигнала с учетом влияния аддитивного шума измерительных цепей.

2. Анализ погрешностей определения малосигнальных параметров СИД методом импедансной спектроскопии в зависимости от выбора частоты тестового сигнала, разработка алгоритма и программы определения оптимальных частот тестового сигнала методами компьютерного моделирования измерительных процессов.

3. Разработка способов и средств измерения малосигнальных параметров гетеропереходных СИД, снижающих погрешности, обусловленные нелинейностью эквивалентной схемы СИД и в частности тепловым разогревом активной области СИД под действием тестового сигнала.

4. Разработка автоматизированных средств измерения вероятностных характеристик флуктуаций тока накачки СИД, позволяющих исследовать характер НЧ шума СИД.

5. Проведение выборочных ускоренных испытаний СИД, установление закономерностей изменения малосигнальных и шумовых параметров СИД в процессе испытаний и связи этих изменений с механизмами деградации СИД.

Методы исследований. При выполнении работы использовались методы теории погрешностей, теории радиотехнических цепей и сигналов, методы спектрального анализа, физики полупроводниковых приборов. При разработке программного обеспечения использовался язык программирования Pascal. Обработка результатов эксперимента осуществлялась с использованием стандартных программ MS Office и оригинальных программ, разработанных в среде Lazarus.

Научная новизна работы.

1. Впервые рассмотрены ограничения на величину тестового сигнала при измерении малосигнальных параметров нелинейных двухполюсников (ДП). Получены зависимости относительных погрешностей измерения дифференциального сопротивления и емкости нелинейного ДП от амплитуды тестового гармонического сигнала при использовании различного типа детекторов напряжения. Показано, что:

- при наличии аддитивных шумов в измерительной цепи существует оптимальное значение амплитуды тестового сигнала, при котором суммарная относительная погрешность измерения принимает минимальное значение;

- при измерении дифференциального сопротивления и диффузионной емкости полупроводникового диода наибольшая точность достигается при использовании детектора средневыпрямленного значения, а относительная погрешность измерения барьерной емкости диода с резким переходом одинакова для всех рассмотренных типов детекторов.

2. Разработан алгоритм определения набора оптимальных частот тестового сигнала, минимизирующего погрешность косвенного измерения параметров многоэлементных ДП с известной эквивалентной схемой методом импедансной спектроскопии, заключающийся в многократном компьютерном моделировании процесса измерения модуля и фазы импеданса ДП с учетом случайных аддитивных погрешностей и определении параметров ДП по известным функциональным

зависимостям на заданном множестве наборов частот тестового сигнала. Показано, что отклонение одной из частот от оптимального значения на 20 % приводит к возрастанию суммы относительных погрешностей в среднем на 15 %.

3. Разработаны способы измерения дифференциального сопротивления и сопротивления базы полупроводникового диода с применением АИМ-сигнала, уменьшающие погрешность измерения за счет снижения нелинейности, вызванной тепловым разогревом диода постоянным током в рабочей точке.

4. Разработан способ измерения импеданса двухполюсника с использованием широкополосного тестового шумового сигнала, позволяющий сократить время сканирования импеданса ДП по частоте при сохранении приемлемой точности измерения.

5. Установлено, что снижение квантовой эффективности СИД в процессе ускоренных испытаний коррелирует со сдвигом профиля концентрации примеси, причем более сильной деградации подвержены СИД, расположенные по краям распределения СИД по уровню шума при высокой плотности тока накачки.

Практическая значимость работы.

1. Разработанные способы и средства измерения малосигнальных и шумовых параметров гетеропереходных светодиодов могут быть использованы на входном или выходном контроле предприятий-изготовителей светодиодов и светодиодной продукции.

2. Способ измерения импеданса двухполюсников с использованием шумового тестового сигнала может быть использован разработчиками и производителями измерителей иммитанса для повышения быстродействия приборов.

3. Алгоритм определения набора частот тестового сигнала позволяет разработчикам измерителей ЫЬС повысить точность измерения параметров многоэлементных двухполюсников.

4. Выявленные закономерности изменения малосигнальных и шумовых параметров гетеропереходных светодиодов в процессе испытаний могут быть полезны разработчикам СИД.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Расчетные формулы для оценки относительных погрешностей измерения дифференциального сопротивления и емкости нелинейного двухполюсника от амплитуды тестового гармонического сигнала при использовании различных типов детекторов напряжения и наличии аддитивного шума в измерительной цепи.

2. Алгоритм определения набора частот тестового сигнала при измерении параметров многоэлементных двухполюсников, оптимальных с точки зрения минимизации суммы случайных погрешностей измерения.

3. Способы измерения сопротивления базы и дифференциального сопротивления полупроводникового диода с применением АИМ-сигнала, снижающие погрешность, вызванную тепловым разогревом активной области под действием тестового сигнала.

4. Способ измерения параметров элементов многоэлементных нерезонансных двухполюсников шумовым тестовым сигналом.

5. Результаты ускоренных выборочных испытаний коммерческих гетеропепереходных светодиодов и связи деградации с малосигнальными и шумовыми параметрами светодиодов.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на школе-семинаре «Актуальные проблемы физической и функциональной электроники» (г.Ульяновск, 2010 - 2013 гг.), Всероссийской конференции молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» (г.Саратов, 2011 - 2013 гг.), Всероссийской НПК «Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем» (г.Ульяновск, 2009, 2011, 2013 гг.), 9-м конкурсе научных работ им. И. Анисимкина (г.Москва, ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, 2012 г.), Всероссийской конференции «Нитриды галлия, индия и алюминия - структуры и приборы» (г.Москва, 2013 г.), международной НТК «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (ЮТЕКМАТ1С-2013) (г. Москва, 2013 г.).

Реализация и внедрение результатов работы.

Результаты диссертационной работы использованы в Ульяновском филиале Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской академии наук при проведении исследований по тематическому плану НИР и в учебном процессе на радиотехническом факультете Ульяновского государственного технического университета при проведении занятий по дисциплинам «Метрология и радиоизмерения» и «Шумы электронных устройств».

Результаты работы использованы также при выполнении проекта «Разработка неразрушающих методов и средств контроля качества гетеропереходных светоизлучающих диодов по шумовым характеристикам» в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (соглашение 14.132.21.1708 с Минобрнауки РФ) и проекта №14145 по программе У.М.Н.И.К. «Измеритель параметров нелинейных эквивалентных схем полупроводниковых приборов».

Личный вклад автора. Основные результаты диссертационной работы, включая расчеты погрешностей измерения параметров нелинейных двухполюсников, разработку и компьютерную реализацию алгоритма расчета набора оптимальных частот тестового сигнала, макетирование экспериментальных установок, проведение ускоренных испытаний светодиодов получены автором лично. Обсуждение и интерпретация экспериментальных результатов проводились при его непосредственном участии. В работе [86] автором произведен расчет параметров теплоэлектрической схемы светодиода с использованием оригинальной программы расчета параметров двухполюсников.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 40 работ, в том числе 11 работ в изданиях из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 149 наименований, трех приложений. Общий объем диссертации составляет 169 страниц, включая 22 таблицы и 68 рисунков.

Глава 1 Методы и средства измерения параметров нелинейных эквивалентных схем полупроводниковых приборов

1.1 Эквивалентные схемы гетеропереходных светодиодов

Электрические свойства полупроводниковых приборов (111111) наиболее полно описываются вольт-амперными характеристиками (ВАХ), однако их детальное измерение и анализ является трудоемким и сложным процессом. Для описания поведения прибора вблизи некоторой рабочей точки используются эквивалентные схемы и малосигнальные параметры.

Эквивалентная схема 111111 - электрическая цепь, составленная из R, L, С элементов, которая имеет ту же ВАХ, что и описываемый ею ППП [4, 17, 49, 67]. Физические эквивалентные схемы [17] или эквивалентные схемы замещения [4] отражают внутреннюю структуру прибора и физические процессы, протекающие при работе реального 111111.

В общем случае для переменного тестового сигнала гетеропереходный светодиод, так же как и обычный полупроводниковый диод, может быть представлен эквивалентной схемой [17, 121], изображенной на рисунке 1.1. На этой схеме приняты обозначения: rs - последовательное (serial) сопротивление, включающее в себя сопротивление квазинейтральных областей, омического контакта и выводов диода (определяющий вклад в rs вносит база диода, поэтому rs часто называют сопротивлением базы диода); Rp.n - сопротивление р-п перехода; Сбар - барьерная емкость р-п перехода; Сдиф - диффузионная емкость р-п перехода; Св - емкость между выводами диода; LB - индуктивность выводов диода.

Сопротивление р-п перехода, барьерная и диффузионная емкости диода являются нелинейными параметрами, то есть зависят от протекающего тока и (или) приложенного напряжения [67], и на эквивалентной схеме обозначены нелинейными резистором и конденсаторами соответственно.

В большинстве практических задач, связанных с измерением параметров полупроводниковых диодов, используют так называемую малосигнальную [4] эквивалентную схему диода для переменного сигнала малой амплитуды (рис. 1.2).

Такие эквивалентные схемы называются. Это означает, что при приложении к прибору малых (по сравнению с постоянными составляющими) токов и напряжений нелинейность характеристик диода становится несущественной, и по отношению к таким малым сигналам диод можно рассматривать как линейное устройство. В этом случае нелинейные параметры эквивалентной схемы диода заменяются линейными параметрами, соответствующими заданному режиму покоя [17].

'БАР

'БАР

0-Н

0 [

Рис. 1.1 .Общая эквивалентная схема светодиода для переменного тока

Рис. 1.2. Малосигнальная эквивалентная схема свето диода для переменного тока

Сумма последовательного сопротивления гs и сопротивления перехода Rp.n образует дифференциальное сопротивление: = rs + Rp.n• Согласно [67], дифференциальное сопротивление диода - это отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока через диод.

В АХ р-п перехода определяется уравнением Шокли [67, 121]:

I(U) = I0EP

, ткТ _ I

(1.1)

где 1обр - обратный ток насыщения; q - элементарный заряд; m - коэффициент неидеальности р-п перехода; к - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура; U— напряжение, приложенное к диоду.

Коэффициент m отражает отклонение ВАХ реального светодиода от ВАХ идеального р-п перехода. Для идеальных светодиодов коэффициент m равен 1, а у реальных СИД величина коэффициента m лежит обычно в диапазоне 1,1 - 1,5. Однако для диодов на основе полупроводников типа AIHBV на основе арсенидов и фосфидов коэффициент m может быть равен 2, а для InGaN/GaN светодиодов m может достигать 6 [121].

С учетом последовательного сопротивления ВАХ светодиода может быть представлена в виде:

( __ _ > 1(ц) = 10бр етк7 -1 . (1.2)

Логарифмируя и дифференцируя выражение (1.2), получаем выражение для дифференциального сопротивления светодиода:

tyiIZT

Из (1.3) следует, что при малых прямых токах дифференциальное сопротивление диода зависит, главным образом, от сопротивления перехода Rp.n. При больших токах сопротивление перехода мало и общее сопротивление диода определяется последовательным сопротивлением При обратном включении диода, когда ток диода равен току насыщения / —> -/обр, сопротивление идеального р-п перехода Rp.n принимает бесконечно большое значение: i?p.n —> со.

Барьерная емкость диода связана с образованием области объемного заряда (003) в р-п переходе: положительного заряда ионизированной донорной примеси в области п и отрицательного заряда ионизированной акцепторной примеси в области р [12]. В результате р-п переход ведет себя подобно плоскому конденсатору, обкладками которого служат квазинейтральные области п и р, а изолятором - обедненный свободными носителями слой ООЗ, имеющий большое сопротивление [67]. При приложении к переходу обратного напряжения ООЗ увеличивается, что эквивалентно увеличению расстояния между обкладками конденсатора и уменьшению его емкости, и наоборот, при приложении к переходу прямого напряжения происходит сужение 003, что эквивалентно уменьшению расстояния между обкладками конденсатора и увеличению емкости. Для диодов с резким переходом, у которых концентрация легирующей примеси ступенчато изменяется на границе р и п областей, барьерная емкость обратно пропорциональна корню квадратному из напряжения на переходе [12, 103]:

Г _ с I ££04NaNd АЛ

СБ=% (Na+NdyU + <PK)> (L4)

где £ - площадь перехода; е - относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника; е0 - электрическая постоянная; Л^ и Л^ - концентрация акцепторной и донорной примеси соответственно; (рк— контактная разность потенциалов.

Для диодов с плавным переходом, у которых концентрация примеси линейно возрастает при удалении от границы р и п областей, барьерная емкость обратно пропорциональна корню кубическому из напряжения на переходе [12, 103]:

где а - градиент концентрации примеси.

В формулах (1.4) и (1.5) за положительное принимается обратное напряжение на переходе.

Диффузионная емкость связана с инжекцией неосновных носителей в области р и п при протекании через р-п переход прямого (диффузионного) тока [12]. Диффузионная емкость диода пропорциональна прямому току и времени жизни г неосновных носителей в области базы (в случае, когда концентрация носителей в одной из областей значительно выше, чем в другой) и определяется выражением:

Общая емкость перехода С определяется суммой барьерной и диффузионной емкостей:

При работе перехода в прямом направлении диффузионная емкость превосходит барьерную, и при больших прямых токах барьерной емкостью можно пренебречь. При обратном смещении СИД напряжением, превышающим несколько десятых долей вольта, диффузионная емкость практически равна нулю, и необходимо учитывать только барьерную емкость [12, 67, 103].

Согласно [67] индуктивность Ьв выводов СИД, как правило, составляет 1...20 нГн, поэтому учитывать ¿в имеет смысл на частотах выше 100 МГц, где индуктивное сопротивление соЬв становится соизмеримым с дифференциальным сопротивлением СИД. Емкость Св между выводами СИД обычно не превышает

(1.5)

сдиф +

(1.6)

с = СБ + СдИф _

(1.7)

0,3 пФ, в то время как барьерная емкость СИД при нулевом смещении составляет, как правило, десятки пикофарад и больше [52, 56].

Таким образом, эквивалентная схема прямо смещенного СИД на частотах до десятков мегагерц может быть представлена схемой, составленной из последовательного сопротивления сопротивления перехода Яр.п, барьерной Сбар и диффузионной Сдиф емкостей перехода (рис. 1.3, а), а обратно смещенного СИД -схемой из последовательного сопротивления ^ и барьерной емкости Сбар, шунтирующей бесконечно большое сопротивление перехода (рис. 1.3, б).

Рис. 1.3. Эквивалентная схема СИД, смещенного в прямом (а) и в обратном (б) направлении В общем случае, последовательное сопротивление г$ является нежелательным

(паразитным) сопротивлением, на котором падает часть напряжения, приложенного

к диоду, что приводит к снижению коэффициента полезного действия,

дополнительному тепловому разогреву СИД и т.д. [4, 67, 121]. На В АХ светодиода

последовательное сопротивление г$ проявляется в виде отклонения ВАХ от

экспоненты в области больших токов и появления линейного участка.

К числу паразитных относится параллельное сопротивление гр (шунт),

которое характеризует дополнительные каналы, возникающие в гетеропереходе

из-за дефектов в объеме и на поверхности гетероперехода и приводящие к утечке

тока [121]. На эквивалентной схеме гр включается параллельно сопротивлению

перехода (рис. 1.4) и проявляется в виде омического участка на ВАХ диода при

малых токах как в прямом, так и в обратном смещении диода.

Внутренние дефекты кристалла СИД также могут приводить к появлению

паразитных р-п переходов, включенных параллельно основному гетеропереходу и

имеющих потенциальный барьер меньший, чем у основного [121] (рис. 1.5), и

проявляться в виде искривленного участка ВАХ при прямых токах.

--II--

Rp-n

\-м~0

а)

б)

'БАР

■Ф

Рис. 1.4. Эквивалентная схема светодиода с Рис. 1.5. Эквивалентная схема диода с паразитным параллельным сопротивлением паразитным р-п переходом

На рисунке 1.6 изображены графики вольт-амперных характеристик диодов, соответствующих выше перечисленным случаям.

1 - ВАХ идеального диода;

2 - ВАХ диода с последовательным сопротивлением

3 - ВАХ диода с параллельным сопротивлением гр;

4 - ВАХ диода с параллельным паразитным р-п переходом

Рис. 1.6. Типичные вольт-амперные характеристики светодиодов с различными эквивалентными схемами

Таким образом, при наличии дефектов ВАХ и эквивалентная схема гетеропереходного светодиода видоизменяются и отличаются от идеальных.

1.2 Методы измерения параметров нелинейных элементов

электрических цепей

Все ППП являются нелинейными элементами, то есть их параметры зависят от уровня приложенного напряжения и (или) протекающего тока [4, 67, 35].

Отклик y{t) электрической цепи, на входе которой действует известный сигнал x(t), может быть найден из решения дифференциального уравнения, описывающего процессы в цепи [3]:

<1пу йп~ху , л ь ат~хх а0—- + щ-т- + ... + а„у = Ь0-+ 6]-г + ... + Ьтх (\ 8)

лп л"-1 лт лт т ' { }

где коэффициенты я,- и для каждой схемы выражаются через параметры ее элементов (Я, Ь, Си др.).

Нелинейными называются электрические цепи, описываемые нелинейными дифференциальными уравнениями вида (1.8), в которых хотя бы один из коэффициентов а,- является функцией у или ее производных, либо один из коэффициентов ¿>7 - функцией х или ее производных: а,- = щ(у, с1у/ск,...\ ¿>у- = Ъ^х, сЫ/Ш,...).

Расчет нелинейных цепей усложняется тем, что аналитическое описание характеристик нелинейных элементов зачастую отсутствует, и они задаются графически. В отличие от теории линейных цепей, где может быть получено решение задачи с любой точностью, в теории нелинейных цепей получаются приближенные решения [41]. Одной из важнейших особенностей нелинейных цепей является то, что в них не выполняется принцип суперпозиции, то есть отклик цепи на сумму сигналов отличается от суммы откликов цепи на действие каждого сигнала в отдельности. В нелинейных цепях обычно не удается без выполнения специальных расчетов предсказать результат воздействия суммы сигналов, если известны результаты воздействия каждой компоненты.

Для расчета схем с нелинейными элементами применяют графический метод, метод аналитической аппроксимации, метод кусочно-линейной аппроксимации, итерационный метод, метод последовательных интервалов, методы малого параметра и условной линеаризации [41].

Достоинством графических методов является возможность наглядного определения токов и напряжений в схеме при заданных ее параметрах. Однако графическое решение не позволяет установить аналитические зависимости между изменением параметров устройства и величинами его токов и напряжений, а следовательно, получить точное численное значение измеряемого параметра.

Аналитические методы обеспечивают установление таких зависимостей, однако при анализе даже простых схем с высокой точностью аналитические

решения оказываются или очень громоздкими, или практически неприменимыми. В этом случае возникает задача аппроксимации, то есть приближенного аналитического описания нелинейных характеристик элементов. На практике применяют различные виды аппроксимации: полиномиальная, кусочно-линейная, аппроксимация с помощью трансцендентных функций [3].

Полиномиальная аппроксимация удобна при анализе нелинейных элементов, находящихся под воздействием одного или нескольких сигналов, и заключается в представлении характеристики у = Г{х) полиномом п-й степени:

п

у = а0+а,х + а2х2 +... + апхп = ^<*кхк (1.9)

к=0

Определение значений коэффициентов а^ осуществляется методом выбранных точек, суть которого заключается в составлении и решении системы уравнений вида (1.9) относительно а^ в некоторых точках характеристики у = Р(х). Чем выше степень полинома к, тем ближе точки, в которых аппроксимированная характеристика совпадает с действительной, и тем точнее аппроксимация [3].

При аппроксимации характеристик нелинейных элементов трансцендентными функциями часто используется экспоненциальная функция. Так ВАХ полупроводникового диода аппроксимируется функцией вида

/ = А(еаи-1) с постоянными А и а. Нелинейные зависимости более сложного характера аппроксимируют суммой экспоненциальных функций.

Кусочно-линейная аппроксимация заключается в замене реальной плавно изменяющейся зависимости у = Е{х) приближенной, составленной из отрезков прямых линий, выбираемых касательными к реальной характеристике в нескольких точках. При анализе цепи, составленной из нелинейных элементов, каждый нелинейный элемент заменяется линейными схемами, параметры которых соответствуют определенному сочетанию линейных участков отдельных элементов. Число линейных участков, на которые разбивается характеристика нелинейного элемента, зависит от ее формы, области ожидаемого изменения параметров и требуемой точности расчета [35]. В результате получается линейная цепь, анализ которой можно произвести методами теории линейных цепей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Фролов, Илья Владимирович, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов, В. Б. Исследование свойств полупроводников методом вольт-фарадных характеристик / В.Б. Абрамов, О.В. Карпанин, С.П. Медведев, А.М. Метальников, Р. М. Печерская / Методические указания. - Пенза: ПТУ. - 2004.

2. Аверкиев, Н. С. Особенности рекомбинационных процессов в светодиодах на основе InGaN/GaN при больших плотностях инжекционного тока / Н. С. Аверкиев, М. Е. Левинштейн, П. Е. Петров и др. // Письма в ЖТФ. -2009. - Вып. 19. - С. 97-102.

3. Андреев, В. С. Теория нелинейных электрических цепей : Учебное пособие для вузов / В. С. Андреев. - М. : Радио и связь, 1982. - 280 с.

4. Аронов, В. Л. Исследование и испытание полупроводниковых приборов / В. Л. Аронов, Я. А. Федотов. - М. : Высшая школа, 1975. - 325 с.

5. Байнева, И. Программная модель для оценки эффективности и надежности светодиодных источников света и приборов / И. Байнева, В. Байнев // Полупроводниковая светотехника. - 2011. - №3. - С.40 - 42.

6. Барановский, М. В. Фотоэлектрический метод диагностики гетероструктур InGaN/GaN с множественными квантовыми ямами / М. В. Барановский, Г. Ф. Глинский, М. С. Миронова // Физика и техника полупроводников. -2013.-Т. 47.-Вып. 1.-С. 60-64.

7. Беляков, А. В. Исследование l/f-шума в наноразмерных полупроводниковых структурах / А. В. Беляков, А. В. Моряшин, М. Ю. Перов, А. В. Якимов // Вестник ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Серия Радиофизика. - 2004. - Вып. 2. - С. 143-153.

8. Беляков, А. В. Программный комплекс для исследования статистических характеристик шумовых процессов / А. В. Беляков, М. Ю. Перов, А. В. Якимов // Труды 3-го рабочего совещания по проекту НАТО SfP-973799 Полупроводники "Разработка радиационно стойких полупроводниковых приборов для систем связи и прецизионных измерений с использованием шумового анализа"; ред. А.В.Якимов. - Нижний Новгород: ТАЛАМ. - 2003. - 286 с.

9. Берг, А. Светодиоды / А. Берг, П. Дин; пер. с англ. под ред. А. Э. Юновича. -М. : Мир. - 1979.-687 с.

10. Бендат, Дж. Измерение и анализ случайных процессов / Дж. Бендат, А. Пирсол. - М. : Мир, 1974. - 464 с.

11. Бендат, Дж. Применения корреляционного и спектрального анализа: Пер. с англ. / Дж. Бендат, А. Пирсол. - М. : Мир, 1983. - 312 с.

12. Берман, Л. С. Нелинейная полупроводниковая емкость / Л. С. Берман. - М. : Физматгиз, 1963. - 88 с.

13. Бобылев, Д. А. Комбинированное применение синусоидальных и полигармонических тестовых сигналов в измерителях-анализаторах импеданса / Д. А. Бобылев. - Датчики и системы. - 2013. - №1. - С. 23 - 26.

14. Бобылев, Д. А. Оценка эффективности применения частотного метода и метода моментов импульсной характеристики для параметрической идентификации двухполюсников / Д. А. Бобылев. - Датчики и системы. - 2012.

- №7. - С. 29-33.

15. Бобылев, Д. А. Универсальный преобразователь параметров многоэлементных двухполюсников / Д. А. Бобылев, Л. П. Боровских // Датчики и системы. -2013. - №12. - С.7 - 12.

16. Бондаренко, Л. Н. Методы идентификации в частотной области при наличии шума / Л. Н. Бондаренко // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2009. - № 2 (10). - С. 113-123.

17. Бочаров, Л. Н. Эквивалентные схемы и параметры полупроводниковых приборов / Л. Н. Бочаров. - М. : Энергия, 1973. - 96 с.

18. Бочкарева, Н. И. Туннельная инжекция и энергетическая эффективность светодиодов на основе 1пОаЫ/ОаК / Н. И. Бочкарева, В. В. Вороненков, Р. И. Горбунов // Физика и техника полупроводников. - 2013. - Вып. 1. - С. 129 - 136.

19. Брус, В. В. Об импедансной спектроскопии структур с потенциальным барьером / В. В. Брус // ФТП. - 2012. - Т.46. - Вып.8. - С. 1035 - 1038.

20. Букингем, М. Шумы в электронных приборах и системах: Пер. с англ. / М. Букингем. - М. : Мир, 1986. - 399 с.

21. Венщель, Е. С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения : Учеб. пособие для втузов / Е. С. Вентцель, Л. А. Овчаров. - М. : Высшая школа, 2000. - 480 с.

22. Вербицкий, В. Г. Низкочастотный метод определения параметров полупроводниковой структуры с р-п переходом / В. Г. Вербицкий, В. И. Тимофеев, Л. И. Самотовка, А. С. Порева, В. Л. Самотовка // Электроника и связь. Тематический выпуск «Проблемы электроники». - 2008. - 4.2. - С.2 - 4.

23. Войшвилло, Г. В. Усилительные устройства : Учебник для вузов / Г. В. Войшвилло. - М. : Радио и связь, 1983. - 264 с.

24. Востоков, Н. В. Адмитанс и нелинейная емкость многослойной структуры металл-полупроводник / Н. В. Востоков, В. И. Шашкин // ФТП. - 2008. - Т.42.

- Вып.7. - С. 799-803.

25. Гольдберг, Ю. А. Частотно-емкостный метод определения электростатических параметров полупроводниковых структур с потенциальным барьером / Ю. А. Гольдберг // Журнал технической физики. - 1996. - Т.66. - Вып.1. - С. 174 - 180.

26. Гоноровский, И. С. Радиотехнические цепи и сигналы / И. С. Гоноровский. -М. : Радио и связь, 1986. - 512 с.

27. Горлов, М. Возможность отбраковки полупроводниковых приборов по уровню низкочастотного шума / М. Горлов, А. Емельянов, Д. Смирнов // Компоненты и технологии. - 2005. - №8.

28. ГОСТ 18986.14-85. Диоды полупроводниковые. Методы измерения дифференциального и динамического сопротивлений. - М. : ИПК Издательство стандартов, 2004.

29. ГОСТ 18986.4-73. Диоды полупроводниковые. Методы измерения емкости. -М. : ИПК Издательство стандартов, 2000.

30. ГОСТ 29209-91. Приборы полупроводниковые. Дискретные приборы и интегральные схемы. Часть 2. Выпрямительные диоды. - М. : Стандартинформ, 2005.

31. Грехов, И. В. Лавинный пробой р-п-перехода в полупроводниках / И. В. Грехов, Ю. Н. Сережкин. - Л. : Энергия. Ленинградское отделение, 1980. - 152 с.

32. Гудкова, Н. Б. Методика определения параметров модели диодов СВЧ / Н. Б. Гудкова, О. С. Зуева, И. В. Самсонова и др. // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. - 2007. - №1. - С. 80 - 86.

33. Гусев, В. Г. Измерение электрических параметров нелинейных объектов /

B. Г. Гусев, И.А.Косулин, Т.В. Мирина // Измерительная техника. - 2009. -№3. - С. 60-62.

34. Давыдов, В. Н. Автоматизированный комплекс для исследования полупроводниковых структур / В. Н. Давыдов, П. Е. Троян, Н. Г. Зайцев,

C. В. Беляев // Известия Томского политехнического университета. - 2006. -Т. 309.-№8. -С. 42-46.

35. Данилов, Л. В. Теория нелинейных электрических цепей / Л. В. Данилов, П. Н. Матханов, Е. С. Филиппов. - Л. : Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.

36. Дедюхин, А. Обзор современных измерителей импеданса (измерители RLC) / А. Дедюхин // Компоненты и технологии. - 2002. - №3.

37. Дементьев, Е. П. Элементы общей теории и расчета шумящих линейных цепей / Е. П. Дементьев. - М. - Л. : Госэнергоиздат, 1963. - 210 с.

38. Е20-10 ревизии А и В. Руководство пользователя [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.lcard.ru/products/external/e20-10.

39. Жалуд, В. Шумы в полупроводниковых устройствах / В. Жалуд, В. Н. Кулешов; под общ. ред. А. К. Нарышкина. - М. : Сов. радио, 1977.-416 с.

40. Закгейм, А. Л. Низкочастотный шум в исходных и деградировавших синих ЫваАз/ОаТМ-светодиодах / А. Л. Закгейм, М. Е. Левинштейн, В. П. Петров и др. // Физика и техника полупроводников. - 2012. - Вып. 2. - С. 219-223.

41. Зевеке, Г. В. Основы теории цепей / Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов. - М. : Энергия, 1975. - 752 с.

42. Зил, Ван дер А. Флуктуации в радиотехнике и физике / А. Ван дер Зил. - М. - Л. : Государственное энергетическое издательство, 1958. - 296 с.

43. Зил, Ван дер А. Шум. Источники, описание, измерение / А. Ван дер Зил. - М. : Сов. радио, 1973. - 177с.

44. Измеритель иммитанса Е7-20. Технические характеристики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mnipi.com.

45. Измеритель иммитанса (КЬС-метр) НМ8118 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rohde-schwarz.ru.

46. Измеритель импеданса МНС-1100. Технические характеристики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ukrcsm.kiev.ua

47. Канатников, А. Н. Линейная алгебра: Учеб. для вузов / А. Н. Канатников,

A. П. Крищенко. - М. : Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2002. - 336 с.

48. Клюев, В. В. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник /

B. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, А. В. Ковалев и др.; под ред. В. В. Клюева. - М. : Машиностроение. - 2003. - 656 с.

49. Кнеллер, В. Ю. Определение параметров многоэлементных двухполюсников / В. Ю. Кнеллер, Л. П. Боровских. - М. : Энергоатомиздат, 1986. - 144 с.

50. Концевой, Ю. А. Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов / Ю. А. Концевой, В. Д. Кудин. -М. : Энергия, 1973. - 144 с.

51. Кострюков, С. А. Измерительный комплекс спектроскопии низкочастотных шумов полупроводниковых диодных структур / С. А. Кострюков, А. В. Ермачихин, В. Г. Литвинов, Т. А. Холомина, Н. Б. Рыбин // Измерительная техника. - 2013. - №9. - С. 61 - 64.

52. Кучерова, О. В. Наблюдение локализованных центров с аномальным поведением в светоизлучающих гетероструктурах с множественными

квантовыми ямами InGaN/GaN / О. В. Кучерова, В. И. Зубков, А. В. Соломонов, Д. В. Давыдов // ФТП. - 2010. - Т.44. - Вып.З. - С.352 - 357.

53. Кучерова, О. В. Неразрушающая диагностика наногетероструктур с множественными квантовыми ямами InGaN/GaN методом температурной спектроскопии адмиттанса / О. В. Кучерова, В. И. Зубков, Е. О. Цвелев, И. Н. Яковлев, А. В. Соломонов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2010. - Т.46. - №3. - С.24 - 28.

54. Лебедев, А. А. Емкостные измерения в случае сильной зависимости последовательного сопротивления базы диода от приложенного напряжения / А. А. Лебедев, А. А. Лебедев, Д.В. Давыдов // ФТП. - 2000. - Т.34. - Вып. 1. - С. 113 - 116.

55. Лукьянчикова, Н. Б. Флуктуационные явления в полупроводниках и полупроводниковых приборах / Н. Б. Лукьянчикова. - М. : Радио и связь, 1990. - 296 с.

56. Маняхин, Ф. Метод контроля технологии светодиодных структур / Ф. Маняхин, А. Кодак // Компоненты и технологии. - 2005. - №6.

57. Маняхин, Ф. И. Измерение распределения и температурной зависимости эффективной концентрации заряженных центров в базовой области диодных структур / Ф. И. Маняхин // Измерительная техника. - 1996. - №11. - С. 49-52.

58. Мирский, Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов / Г. Я. Мирский. - М. : Энергия, 1972. - 456 с.

59. Мирский, Г. Я. Электронные измерения / Г. Я. Мирский. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Радио и связь, 1986. - 440 с.

60. Неразрушающий контроль элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры / Под ред. Б.Е. Бердичевского. - М. : Сов. радио, 1976 - 328 с.

61. Никифоров, С. Стабильность параметров и надежность светодиодов закладываются на производстве / С. Никифоров // Компоненты и технологии. -2007.- №5.-С. 59-66.

62. Пат. 2210081 РФ, МПК7 G01R27/02. Способ определения параметров многоэлементных двухполюсных цепей / Хрисанов H. Н., Фролагин Д. Б.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный технический университет. - № 2001133361/09; заявл. 07.12.2001; опубл. 10.08.2003

63. Пат. 2156982 РФ, МПК7 G01R27/02, G01R17/10. Измеритель параметров двухполюсников / Передельский Г. И.; заявитель и патентообладатель Орловский государственный технический университет. - № 99107029/09; заявл. 31.03.1999; опубл. 27.09.2000.

64. Пат. 2180966 РФ 001Я27/26, 0011127/02. Способ определения параметров двухполюсников / Сафаров М. Р., Сарваров Л. В., Коловертнов Ю. Д., Коловертнов Г. Ю.; заявитель и патентообладатель Уфимский государственный нефтяной технический университет. - № 2000112434/09; заявл. 17.05.2000; опубл. 27.03.2002.

65. Пат. 2247398 РФ МПК7 0011127/02, 0011117/10. Измеритель параметров двухполюсников / Передельский Г. И.; заявитель и патентообладатель Орловский государственный технический университет. - № 2003134330/28; заявл. 26.11.2003; опубл. 27.02.2005, Бюл. №6.

66. Пат. 2260809 РФ, МПК7 0011127/14. Способ определения параметров двухполюсника / Долгов Б. К., Балакин С. В.; заявитель и патентообладатель ОАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им.С.П.Королева». - № 2003129113/28; заявл. 01.10.2003; опубл. 20.09.2005, Бюл. №26.

67. Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений / Под ред. Горюнова Н. Н. и Носова Ю. Р. - М. : Сов. радио, 1968. - 304 с.

68. Придорогин, В. М. Шумовые свойства транзисторов на низких частотах / В. М. Придорогин. -М. : Энергия, 1976. - 160 с.

69. Просс, X. Отказы светодиодов и методы их анализа / X. Просс // Современная светотехника. - 2010. - №5. - С.47 - 49.

70. Разуменко, Д. Низкочастотные шумы электронных компонентов как инструмент для диагностики внутренних дефектов / Д. Разуменко // Компоненты и технологии. - 2008. - №9. - С. 168 - 174.

71. Сапронов, П. Средства измерения параметров цепей переменного тока: краткий обзор / П. Сапронов // Электронные компоненты. - 2011. - №11. - С.91 - 92.

72. Сарваров, Л. В. Информационно-измерительная система для измерения параметров двухполюсников : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.11.16 / Сарваров Ленир Венерович. - Уфа, 2002.

73. Сергеев, А. Г. Метрология : учебник / А. Г. Сергеев. - М. : Логос, 2005. - 272 с.

74. Сергеев, В. А. Автоматизированная установка для измерения вольт-фарадных характеристик гетеропереходных светодиодов с повышенным разрешением / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков // Приборы и техника эксперимента. - 2014. - №1. - С. 137-138.

75. Сергеев, В. А. Автоматизированная установка для измерения вольт-фарадных характеристик светоизлучающих диодов / В. А. Сергеев, В. И. Смирнов,

И. В. Фролов, А. А. Широков // Радиоэлектронная техника : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. В. А. Сергеева. - Ульяновск : УлГТУ. - 2011. - С. 96 - 99.

76.Сергеев, В. А. Алгоритм определения набора оптимальных частот тестового сигнала при измерении параметров многоэлементных двухполюсников / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Автоматизация процессов управления. - 2014. -№1. - С. 31-37.

77. Сергеев, В. А. Аналитический расчет и компьютерное моделирование погрешностей измерения параметров эквивалентных схем двухполюсников / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Радиоэлектронная техника : межвузовский сборник научных трудов / под ред. В. А. Сергеева. - Ульяновск : УлГТУ. -2012.-С. 88-93.

78. Сергеев, В. А. Аппаратно-программный комплекс для измерения вероятностных характеристик электрических и оптических шумов светоизлучающих диодов / В. А. Сергеев, А. А. Широков, И. В. Фролов // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2012. - №11. - С. 43 - 45.

79. Сергеев, В.А. Аппаратно-программный комплекс для исследования шумовых процессов в светоизлучающих диодах / В. А. Сергеев, В. Н. Рогов, Ю. Н. Щербатюк, И. В. Фролов // Вестник УлГТУ. - 2009 . - № 1. - С.43 - 46.

80. Сергеев, В. А. Вероятностные характеристики электрических шумов гетеро-переходных светодиодов / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков, Ю. Н. Щербатюк // Известия вузов. Электроника. - 2010. - №5. - С. 15-21.

81. Сергеев, В. А. Выбор оптимальных частот при измерении параметров трехэлементного двухполюсника / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Радиоэлектронная техника : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. В. А. Сергеева. -Ульяновск : УлГТУ. - 2013. - С. 104 - 109.

82. Сергеев, В. А. Диагностика деградации гетероструктур мощных InGaN/GaN светодиодов при испытаниях по вольт-фарадным характеристикам / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков, А. А. Вадова // «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» : тез. докл. VII Всерос. конф. молодых ученых. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та. - 2012. - С. 129 - 130.

83. Сергеев, В. А. Закономерности и особенности токовых зависимостей теплового сопротивления переход-корпус мощных InGaN/GaN светодиодов / В. А. Сергеев, В. И. Смирнов, И. В. Фролов, А. М. Ходаков // Нитриды галлия, индия и алюминия - структуры и приборы. Тезисы докладов 9-й

Всероссийской конференции (13 - 15 июня 2013 года, Москва). - Санкт-Петербург. - 2013. - С. 164 - 165.

84. Сергеев, В. А. Измерение некоторых вероятностных характеристик низкочастотного шума полупроводниковых изделий дискретным методом / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем: Труды шестой всероссийской научно-практической конференции (с участием стран СНГ), г. Ульяновск, 22-23 сентября г. -Ульяновск: УлГТУ, 2009. - С. 288 - 291.

85. Сергеев, В. А. Измерение параметров схем замещения многоэлементных двухполюсников методом импедансной спектроскопии с применением шумового тестового сигнала / В.А. Сергеев, И.В. Фролов // Материалы Международной научно-технической конференции, 2-6 декабря 2013 г. INTERMATIC-2013- М.: МИРЭА. - 2013. - Ч.З. - С. 72 - 75.

86. Сергеев, В. А. Измерение теплового импеданса мощных светодиодов с применением широтно-импульсной модуляции мощности / В. А. Сергеев,

B. И. Смирнов, А. А. Гавриков, И. В. Фролов // Известия вузов. Электроника. - 2012. - №3. - С. 64-68.

87. Сергеев, В. А. Измеритель параметров нелинейных эквивалентных схем полупроводниковых приборов / В. А. Сергеев, А. А. Широков, И. В. Фролов // Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем: Труды седьмой всероссийской научно-практической конференции (с участием стран СНГ), г. Ульяновск, 22-23 сентября 2011 г. - Ульяновск : УлГТУ, 2011. —

C. 211-213.

88. Сергеев, В. А. Исследование процессов деградации светодиодов AlInGaP/GaAs и их взаимосвязи с параметрами низкочастотного шума / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков // Материалы Международной научно-технической конференции, 2-6 декабря 2013 г. INTERMATIC-2013-М. : МИРЭА. - 2013. - Ч.З. - С. 30 - 33.

89. Сергеев, В. А. Исследование характеристик низкочастотного шума гетеропереходных светодиодов / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Шестнадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3 т. Т.1. - М. : Издательский дом МЭИ. - 2010. - С. 291 - 293.

90. Сергеев, В. А. Исследование шумов кремниевых стабилитронов в области низких частот / В. А. Сергеев // Исследование шумов в полупроводниковых

приборах. Межвузовский сборник под ред. Л. П. Карба : Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина). - 1961. - С. 31 - 36.

91. Сергеев, В. А. Методика контроля качества гетеропереходных светодиодов по шумовым характеристикам // В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Вузовская наука в современных условиях : сборник материалов 47-й научно-технической конференции (28 января - 2 февраля 2013 года). В 3 ч. Ч. 2. - Ульяновск : УлГТУ. - 2013. - С. 98 - 102.

92. Сергеев, В. А. Методическая погрешность измерений нелинейной емкости / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Измерительная техника. [В печати]

93. Сергеев, В. А. Оценка погрешности определения корреляционной функции электрических шумов светодиодов методом дискретных выборок / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем: Труды шестой всероссийской научно-практической конференции (с участием стран СНГ), г. Ульяновск, 22-23 сентября г. -Ульяновск : УлГТУ, 2009. - С. 291 - 294.

94. Сергеев, В. А. Погрешность измерения дифференциального сопротивления нелинейных двухполюсников / В. А. Сергеев, И. В. Фролов // Измерительная техника. - 2013. - №12. - С. 45 - 49.

95. Сергеев, В. А. Связь снижения квантовой эффективности 1пОаК/ОаК светодиодов при испытаниях с особенностями вольт-фарадных характеристик / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков // Нелинейный мир.-2013.-№2.-С. 90-91.

96. Сергеев, В. А. Связь характеристик низкочастотного шума светодиодов с распределением концентрации примесей и плотности тока в гетероструктурах / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков, А. М. Низаметдинов // Нелинейный мир. - 2013. - №7. - С. 493 - 498.

97. Смирнов, В. И. Аппаратно-программный комплекс для измерения теплового импеданса светодиодов / В. И. Смирнов, В. А. Сергеев, А. А. Гавриков, Д. И. Корунов // Приборы и техника эксперимента. - 2013. - №1. - С.135 - 136.

98. Солтанович, О. А. Анализ температурных зависимостей вольт-фарадных характеристик светоизлучающих структур 1пОа1чГ/ОаЫ с множественными квантовыми ямами / О. А. Солтанович, Е. Б. Якимов // ФТП. - 2012. - Т.46. -Вып.12.-С.1597- 1603.

99. Солтанович, О. А. Частотные и температурные зависимости вольт-фарадных характеристик светоизлучающих структур 1пОаТЧ/ОаЫ с множественными

квантовыми ямами / О.А. Солтанович, Н.М. Шмидт, Е.Б. Якимов // ФТП. -2011. - Т.45. - Вып.2. - С.226 - 229.

100. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника: справочное руководство / У. Титце, К. Шенк / Пер. с нем. - М. : Мир, 1982. - 512 с.

101. Ушенина, И. В. Аппаратно-программный комплекс для измерения параметров электрических цепей : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.11.01 / Ушенина Инна Владимировна. - Пенза, 2008.

102. Фаянс, А. М. Возможности выявления полного множества структур однозначно разрешимых многоэлементных двухполюсников, состоящих из элементов двух типов / А. М. Фаянс // Датчики и системы. -2013.-№1.-С. 16 - 22.

103. Федотов, Я. А. Основы физики полупроводниковых приборов / Я. А. Федотов. - М. : Советское радио, 1969. - 592 с.

104. Фролов, И. В. Алгоритм определения параметров двухполюсников по частотным зависимостям модуля и фазы импеданса эквивалентной схемы / И. В. Фролов // Радиоэлектронная техника : межвузовский сборник научных трудов / под ред. В. А. Сергеева. - Ульяновск : УлГТУ, 2010. - С. 96 - 99.

105. Фролов, И. В. Деградация голубых ¡пваМ/БЮ светодиодов / И. В. Фролов, В. А. Сергеев, А. А. Широков // «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» : тез. докл. VI Всерос. конф. молодых ученых. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та. - 2011. - С. 68 - 69.

106. Фролов, И. В. Диагностика деградации АИпваР/СаАБ светодиодов по вольт-фарадным характеристикам / И. В. Фролов // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники : материалы 16-й региональной научной школы-семинара (г. Ульяновск, 4-6 декабря 2013 года). - Ульяновск : УлГТУ.-2013.-С. 37.

107. Фролов, И. В. Измерение параметров нелинейной эквивалентной схемы гетеропереходных светодиодов методом импедансной спектроскопии / И. В. Фролов // «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» : тез. докл. VII Всерос. конф. молодых ученых. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та. -2012.-С. 165- 166.

108. Фролов, И. В. Исследование вероятностных характеристик шумов гетеропереходных светодиодов по дискретным выборкам / И. В. Фролов // Сборник конкурсных научно-исследовательских работ магистров, аспирантов и молодых ученых в области стратегического партнерства вузов и предприятий радиоэлектронного комплекса. - Санкт-Петербург: ЛЭТИ. -2011.-С. 118-124.

109. Фролов, И. В. Исследование распределения примеси в гетеропереходах светодиодов емкостным методом / И. В. Фролов, В. А. Сергеев, А. А. Широков // «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» : тез. докл. VI Всерос. конф. молодых ученых. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та. -2011.-С. 61-62.

110. Фролов, И. В. Исследование статистических характеристик оптических и электрических шумов гетеропереходных светодиодов / И. В. Фролов, Ю. Н. Щербатюк // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Материалы 12-й региональной научной школы-семинара, г. Ульяновск, 1-5 декабря 2009 г. Т.1. - Ульяновск : УлГТУ, 2009. - С. 11 - 12.

111. Фролов, И. В. Низкочастотные шумы светодиодов InGaN/SiC // И. В. Фролов,

A. А. Широков // Нитриды галлия, индия и алюминия - структуры и приборы. Тезисы докладов 9-й Всероссийской конференции (13 - 15 июня 2013 года, Москва). - Санкт-Петербург. - 2013. - С. 139 - 140.

112. Фролов, И. В. Определение параметров многоэлементных двухполюсников / И. В. Фролов // Материалы Всероссийских научных и научно-технических конференций (Computer-Based Conference). Июнь 2011 г. - Нижний Новгород: Нижегородский научный и информационно-методический центр «Диалог», 2011. - С. 6.

113. Фролов, И. В. Определение параметров рекомбинационных центров в InGaN/GaN светодиодах методом низкочастотной шумовой спектроскопии // И. В. Фролов, В. А. Сергеев, А. А. Широков // «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» : тез. докл. VIII Всерос. конф. молодых ученых. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та. - 2013. - С. 245 - 246.

114. Фролов, И. В. Особенности измерения параметров нелинейных эквивалентных схем полупроводниковых приборов / И. В. Фролов,

B. А. Сергеев // Тезисы докладов 45-й НТК, г.Ульяновск, 24 - 29 января 2011 г. - Ульяновск : УлГТУ, 2011. - С. 143.

115. Фролов, И. В. Периодограммный метод оценки спектральной плотности мощности шумового сигнала / И. В. Фролов // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Материалы 13-й региональной научной школы-семинара, г. Ульяновск, 1-3 декабря 2010 г. - Ульяновск : УлГТУ, 2010.-С. 42-43.

116. Фролов, И. В. Погрешности измерения параметров нелинейной эквивалентной схемы полупроводникового диода методом импедансной спектроскопии / И. В. Фролов, В. А. Сергеев // Актуальные проблемы

физической и функциональной электроники. Материалы 14-й региональной научной школы-семинара, г. Ульяновск, 7-9 декабря 2011 г. - Ульяновск : УлГТУ, 2011.-С. 36.

117. Фролов, И. В. Распределение ультрафиолетовых светодиодов по уровню шума тока накачки / И. В. Фролов // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники : материалы 15-й региональной науч-ной школы-семинара (г. Ульяновск, 4-7 декабря 2012 года). - Ульяновск : УлГТУ. — 2012. — С. 28 - 29.

118. Фролов, И. В. Установка для измерения вольт-фарадных характеристик гетеропереходных светодиодов с квантовыми ямами / И. В. Фролов // Вузовская наука в современных условиях : сборник материалов 46-й научно-технической конференции (23-28 января 2012 года). В 3 ч. Ч. 2. - Ульяновск : УлГТУ. - 2012. - С. 91 - 94.

119. Холомина, Т. А. Спектроскопия низкочастотных шумов полупроводниковых приборов / Т. А. Холомина, С. А. Кострюков, В. Г. Литвинов, А. В. Ермачихин // Датчики и системы. - 2013. - №5. - С. 15-21.

120. Хоровиц, П. Искусство схемотехники / П. Хоровиц, У. Хилл / Пер. с англ. -М. Мир, БИНОМ. - 2009. - 704 с.

121. Шуберт, Ф. Светодиоды / Ф. Шуберт; пер. с англ. под ред. А. Э. Юновича. -М. : ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 496 с.

122. Шур, М. Современные приборы на основе арсенида галлия / М. Шур. - М. : Мир, 1991.-632 с.

123. Янушко, Э. В. Исследование импеданса прямосмещенных светодиодов / Э. В. Янушко, А. А. Вадова, И. В. Фролов // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Материалы 14-й региональной научной школы-семинара, г. Ульяновск, 7-9 декабря 2011 г. - Ульяновск : УлГТУ, 2011.-С. 37.

124. Agilent В1500А Semiconductor Device Analyzer Data Sheet [Electronic resource]. - URL: http://www.home.agilent.com/ru/pd-582565-pn-B1500A/ semiconductor-device-analyzer?cc=RU&lc=rus.

125. Bayhan, H. Measurement and comparison of complex impedance of silicon p-i-n photodiodes at different temperatures / H. Bayhan, S. Ozden // ФТП. - 2007. -T.41. - Вып.З. - С.364 - 367.

126. Bueno, P. R. Admittance and dielectric spectroscopy of polycrystalline semiconductors / P. R. Bueno, J. A. Varela, E. Longo // Journal of the European Ceramic Society. - 2007. - V.27. - P.4313 - 4320.

127. Donmez, A. Conduction mechanism of an infrared emitting diode: impedance spectroscopy and current-voltage analysis / A. Donmez, H. Bayhan // ФТП. -2012. - T.46. - Вып.2. - С.262 - 267.

128. E4980A Precision LCR Meter 20 Hz to 2 MHz Data Sheet [Electronic resource]. -URL: http://www.home.agilent.com/ru/pd-715495-pn-E4980A/precision-lcr-meter-20-hz-to-2-mhz?cc=RU&lc=rus.

129. Floyd, F. Louis. Using electrochemical impedance spectroscopy to predict the corrosion resistance of unexposed coated metal panels / F. Louis Floyd, S. Avudaiappan, J. Gibson et al. // Progress in Organic Coatings. - 2009. - V.66. - P.8 - 34.

130. Hoja, J. Virtual instrument using bilinear transformation for parameter identification of high impedance objects / J. Hoja, G.Lentka // Measurement Science and Technology. - 2003. - Vol.14. - P.633 - 642.

131. Impedance Analyzer IM3570 [Electronic resource]. - URL: http://www.hiokiusa.com/products.php ?productid=IM%203570.

132. Jolivet, D. The corrosion resistance of coated steel dowels determined by impedance spectroscopy / D. Jolivet, D. M. Bonen., S. P. Shah // Cement and Concrete Research. - 2007. - V.37. - P. 1134 - 1143.

133. Lentka, G. The influence of sampling parameters on accuracy of capacitance measurement in the method based on DSP / G. Lentka, J. Hoja // 13th IMEKO TC4 Symposium [Electronic resource]. - URL: www.imeko.org.

134. Macdonald, J. R. Impedance Spectroscopy / J. R. Macdonald // Annals of Biomedical Engineering. - 1992. - Vol. 20. - P. 289 - 305.

135. Macdonald, J. R. Impedance Spectroscopy. Thery. Experiment, and Applications / J.R. Macdonald, E. Barsoukov. - Wiley-Interscience: 2005. - 595 p.

136. Meneghini, M. A combined electro-optical method for the determination of the recombination parameters in InGaN-based light-emitting diodes / M. Meneghini, N. Trivellin, G. Meneghesso, E. Zanoni, U. Zehnder, B. Hahn // Journal of Applied Physics.-2009.-№ 106. - P.l 14508.

137. MIL-STD-750—4. Test Method Standard. Diode Electrical Test Methods for semiconductor devices. [Electronic resource]. - URL: www.everyspec.com.

138. Okachi, T. Equivalent circuits of polymer light-emitting diodes with hole-injection layer studied by impedance spectroscopy / T. Okachi, T. Nagase, T. Kobayashi, H. Naito // Thin Solid Films. - 2008. - V. 517. - P. 1327-1330.

139. Okutan, M. Analysis of interface states and series resistance of Ag/Si02/n-Si MIS Schottky diode using current-voltage and impedance spectroscopy methods / M. Okutan, F. Yakuphanoglu // Microelectronic Engineering. - 2008. - V.85. - p.646 - 653.

140. Palenskis, V. Analysis of electrical and optical fluctuations of light-emitting diodes by correlation method / V. Palenskis, J. Matukas, B. Saulys. // Lithuanian Journal of Physics. - 2009. - V. 49. - No. 4. - P. 453-460.

141. Sergeev, V. A. Probability Characteristics of Electrical Noise in Heterojunction Light-Emitting Diodes / V. A. Sergeev, I. V. Frolov, A. A. Shirokov, and Yu. N. Shcherbatyuk // Semiconductors. - 2011. - Vol. 45. - Issue 13. - P. 1670-1675.

142. Sergeev, V. A. The Error When Measuring the Differential Resistance of Nonlinear Two-Terminal Networks / V. A. Sergeev, I. V. Frolov // Measurement Techniques.-2014.-Vol. 56.-No. 12.-P. 1421- 1428.

143. Sukegawa, T. Two-frequency method for measuring impurity profiles / T. Sukegawa, M. Ogita//Review of Scientific Instruments.- 1979.-Vol. 50.-No. 1.-P.41 -45.

144. The Parametric Measurement Handbook. Third Edition / A. Wadsworth. - USA: Agilent Technologies, Inc., 2012. - 214 p. [Electronic resource]. - URL: http ://www.home. agilent.com/ agilent/redirector.j spx?action=ref&lc=rus&cc=RU& nfi=-l 1143.0.00&ckey=2368887&cname=AGILENT_EDITORIAL.

145. Zhou, Q. Low Frequency Noise as a Tool for OCDs Reliability Screening / Q. Zhou, J. Gao, D. Wu / Optoelectronics - Devices and Applications. - 2011. - P.405 - 418.

146. 4200-SCS Semiconductor Characterization System Technical Data [Electronic resource]. - URL: http://www.keithley.com/data?asset=4527.

147. Заявка 2013145523 РФ. Способ измерения дифференциального сопротивления нелинейного двухполюсника с температурозависимой вольтамперной характеристикой / Сергеев В. А., Фролов И. В. Заявитель Ульяновский государственный технический университет; приоритет 10.10.2013.

148. Заявка 2013145530 РФ. Способ измерения последовательного сопротивления базы полупроводникового диода / Сергеев В. А., Фролов И. В. Заявитель Ульяновский государственный технический университет; приоритет 10.10.2013.

149. Заявка 2014110151 РФ. Способ измерения параметров элементов многоэлементных нерезонансных линейных двухполюсников / Сергеев В. А., Фролов И. В. Заявитель Ульяновский государственный технический университет; приоритет 14.03.2014.