El ruido de ráfaga es un tipo de ruido electrónico que se produce en semiconductores y películas de óxido de compuerta ultradelgadas. [1] También se denomina ruido telegráfico aleatorio ( RTN ), ruido de palomitas de maíz , ruido impulsivo , ruido biestable o ruido de señal telegráfica aleatoria ( RTS ).
Consiste en transiciones repentinas, como pasos, entre dos o más niveles discretos de voltaje o corriente, de hasta varios cientos de microvoltios , en momentos aleatorios e impredecibles. Cada cambio en el voltaje o la corriente de compensación suele durar desde varios milisegundos hasta segundos, y suena como palomitas de maíz al estallar si se conecta a un altavoz de audio. [2]
El ruido de ráfaga se observó por primera vez en los primeros diodos de contacto puntual , y luego se redescubrió durante la comercialización de uno de los primeros amplificadores operacionales de semiconductores ; el 709. [3] No se ha teorizado que una única fuente de ruido de ráfaga explique todas las ocurrencias, sin embargo, la causa más comúnmente invocada es el atrapamiento y liberación aleatorios de portadores de carga en interfaces de película delgada o en sitios defectuosos en cristales semiconductores a granel . En los casos en que estas cargas tienen un impacto significativo en el rendimiento del transistor (como debajo de una compuerta MOS o en una región de base bipolar), la señal de salida puede ser sustancial. Estos defectos pueden ser causados por procesos de fabricación, como la implantación de iones pesados , o por efectos secundarios no intencionales como la contaminación de la superficie. [4] [5]
Los amplificadores operacionales individuales pueden ser evaluados para detectar ráfagas de ruido con circuitos detectores de pico, para minimizar la cantidad de ruido en una aplicación específica. [6]
El ruido de ráfaga se modela matemáticamente por medio del proceso telegráfico , un proceso estocástico markoviano de tiempo continuo que salta discontinuamente entre dos valores distintos.
Hoy en día, aunque todavía puede producirse ruido de ráfaga ocasionalmente durante la fabricación, el fenómeno se comprende lo suficiente como para que los dispositivos afectados se detecten y se descarten durante las pruebas.