Von etwa 100 kHz aufwärts sinkt es unter das gleichmäßige „Schrotrauschen“ der Halbleiter ab. 1/f-Rauschen ist nahezu überall zu finden. Es entsteht durch Abweichungen vom Mittelwert, zeigt z.B. Schwankungen über der Zeit. Dies findet sich in der gesamten Materialphysik. Störend ist das 1/f-Rauschen in der Halbleitertechnik bei kleinen Sensoren und Detektoren, die bei niedrigen Frequenzen arbeiten. Ein Team des Argonne National Laboratories und von Forschern der Universität Oslo und der Russischen Akademie der Wissenschaften in St. Petersburg haben nun die Ursachen gefunden. Schuld ist die statistische Verteilung der nötigen Dotierstoffe im Halbleiter und die Interaktion der Elektronen, die diese Dotierstoffe umgeben. Die Elektronen versuchen, statistisch von einem Ort zum anderen zu hüpfen – diese Bewegung führt zum 1/f-Rauschen. In der Grafik (Bild: ANL) sind die Elektronen (rot) statistisch verteilt und interagieren untereinander (gelb-orange Linien). Das 1/f-Rauschen entsteht durch kollektives „Hüpfen“ der Elektronen (grüne Pfeile). Unterdrückt man die Interaktionen, nimmt auch das 1/f-Rauschen ab. (Quelle: Schwarz & Knapp)

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