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一種超寬帶氮化鎵器件小信號模型及其參數(shù)提取方法與流程

文檔序號:12720315閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種超寬帶氮化鎵器件小信號模型,其特征在于,該小信號模型在柵、源、漏端分別采用三個互聯(lián)電容和級聯(lián)電感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式,包括18個寄生參數(shù)和10個本征參數(shù);

所述寄生參數(shù)包括第一至第九外層寄生電容Cpgi1、Cpdi1、Cgdi1、Cpgi2、Cpdi2、Cgdi2、Cpga、Cpda、Cgda,第一至第六寄生電感Lgi1、Ldi1、Lsi1、Lgi2、Ldi2、Lsi2,第一至第三寄生電阻Rg、Rd、Rs;

所述本征參數(shù)包括第一至第三本征電容Cgd、Cgs、Cds,第一至第三本征電阻Rgs、Rgd、Rds,本征電流源Ids=ViGme-jωta中的參量Gm及ta,其中Vi為Cgs兩端的電壓;

第一外層寄生電容Cpgi1和第四外層寄生電容Cpgi2用于描述柵極金屬與金屬基板之間的寄生電容效應(yīng);

第二外層寄生電容Cpdi1和第五外層寄生電容Cpdi2用于描述漏極金屬與金屬基板之間的寄生電容效應(yīng);

第三外層寄生電容Cgdi1和第六外層寄生電容Cgdi2用于描述柵極金屬與漏極金屬之間的寄生電容效應(yīng);

第七外層寄生電容Cpga用于描述柵極PAD與金屬基板之間的寄生電容效應(yīng),第八外層寄生電容Cpda用于描述柵極PAD與金屬基板之間的寄生電容效應(yīng),第九外層寄生電容Cgda用于描述柵極PAD與漏極金屬PAD之間的寄生電容效應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶氮化鎵器件小信號模型,其特征在于:

第一寄生電感Lgi1和第四寄生電感Lgi2用于描述柵極金屬自身寄生電感效應(yīng),第二寄生電感Ldi1和第五寄生電感Ldi2用于描述漏極金屬自身寄生電感效應(yīng),第三寄生電感Lsi1和第六寄生電感Lsi2用于描述源極金屬自身寄生電感效應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超寬帶氮化鎵器件小信號模型,其特征在于:

第二寄生電阻Rd和第三寄生電阻Rs分別用于描述漏極金屬和源極金屬與半導(dǎo)體之間的金屬歐姆接觸寄生電阻、接入溝道電阻和金屬電極寄生電阻之和;

第一寄生電阻Rg用于描述金屬肖特基勢壘電阻和柵極金屬寄生電阻之和。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬帶氮化鎵器件小信號模型,其特征在于:

第一本征電容Cgd、第二本征電容Cgs和第三本征電容Cds分別用于描述在射頻信號下有源層中柵漏電容、柵源電容、漏源電容;

第一本征電阻Rgs用于描述在射頻信號下有源層中柵源電阻,第二本征電阻Rgd用于描述在射頻信號下有源層中柵漏電阻,第三本征電阻Rds用于描述在有源層中溝道電阻;

Gm用于描述漏源之間的跨導(dǎo),ta用于描述溝道延遲。

5.一種超寬帶氮化鎵器件小信號模型參數(shù)提取方法,其特征在于,針對如權(quán)利要求1-4任一項所述的超寬帶氮化鎵器件小信號模型進(jìn)行提取,包括步驟:

步驟A,判斷“冷管”是處于夾斷偏置條件下還是前向偏置條件下,夾斷偏置則執(zhí)行步驟B,前向偏置條件下則執(zhí)行步驟C;

步驟B,在低頻頻段提取出電容參數(shù);結(jié)合低頻頻段提取出的電容參數(shù),確定電感參數(shù);

步驟C,依次去除外層電容電感參量,進(jìn)而確定電阻參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超寬帶氮化鎵器件小信號模型參數(shù)提取方法,其特征在于,所述步驟B包括步驟:

步驟B1,對寄生電容進(jìn)行估值,并設(shè)置初值;

步驟B2,去除外層金屬PAD電容,依次分層提取出各層寄生電感和寄生電容,確定該偏置條件下寄生電阻;

步驟B3,計算仿真S參數(shù)與實測S參數(shù)的誤差,并建立誤差數(shù)據(jù)向量;

步驟B4,掃描當(dāng)前電容值,并判斷電容值是否掃描完成,是則進(jìn)入步驟B5,否,則返回步驟B2;

步驟B5,輸出誤差最小的寄生電感值和寄生電容值的初值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超寬帶氮化鎵器件小信號模型參數(shù)提取方法,其特征在于,所述步驟C包括步驟:

步驟C1,根據(jù)所述誤差最小的寄生電感值和寄生電容值的初值,去除寄生電感值和寄生電容值,確定寄生電阻值;

步驟C2,輸出所有寄生參數(shù)值。

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