[發明專利]一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法

無效

• 申請號: 201210122944.7
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102663200A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 張超;付桂翠;谷瀚天;張棟
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：

步驟1：建立能夠反映GaAs?FET物理結構的等效電路圖；以GaAs?FET的結構組成、材料屬性、工藝參數、工作原理信息為輸入，建立能夠反映GaAs?FET物理結構的等效電路圖，等效電路圖中包含與偏置有關的本征元件和與偏置無關的寄生元件；

步驟2：確定等效電路模型元件與物理結構的關系；將等效電路模型中的本征元件和寄生元件表征為以器件幾何尺寸和材料屬性為自變量的函數表達式；

步驟3：研究確定模型元件受溫度影響的物理機制；依據模型元件與GaAs?FET物理結構、材料屬性之間的關系，分析模型元件受溫度影響的物理機制，確定對溫度變化敏感的物理參量；

步驟4：建立模型元件與溫度之間的函數關系；對于受溫度影響明顯的物理參量，建立其與溫度之間的函數關系，從而將模型元件表征為以器件物理參量和溫度值為自變量的函數表達式；

步驟5：GaAs?FET等效電路模型在微波EDA軟件中的實現；依據建立的GaAs?FET等效電路模型，在微波EDA軟件中搭建等效電路圖，并對電路圖中的本征元件和寄生元件進行參數定義，確定可調參量，最后對等效電路模型進行封裝；

步驟6：模擬GaAs?FET關鍵性能參數隨溫度的變化關系；通過微波EDA軟件中的直流仿真控制器和S參數仿真控制器分別進行不同溫度值下的直流參數掃描和S參數掃描，以表征GaAs?FET關鍵性能參數隨溫度的變化關系。

2.根據權利要求1所述的一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法，其特征在于：步驟1中所述的建立能夠反映GaAs?FET物理結構的等效電路圖通過現有技術獲得，在實際應用前需結合待分析對象的特點對其進行修正，如對寄生元件的合理取舍。

3.根據權利要求1所述的一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法，其特征在于：步驟2中所述的函數自變量具體包括柵極長度、柵極寬度、柵源間距、摻雜濃度、溝道深度、耗盡層厚度、GaAs介電常數、載流子遷移率、肖特基自建勢、電子飽和速度；模型元件與物理結構間的函數關系參照相關的經驗公式，如Peter?H.Ladbrooke模型用來描述本征元件和寄生元件與器件物理結構之間的函數關系。

4.根據權利要求1所述的一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法，其特征在于：步驟3中所述模型元件受溫度影響的物理機制具體包括肖特基自建勢、夾斷電壓、載流子遷移率、電子飽和速度的溫度影響規律。

5.根據權利要求1所述的一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法，其特征在于：步驟4中所述物理參量與溫度之間的函數關系通過現有技術獲得，也能借助計算機模擬軟件如Silvaco和Medici實現，最后通過采用數值擬合的手段實現對溫度影響機制的準確描述。

6.根據權利要求1所述的一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法，其特征在于：步驟5中所述的微波EDA軟件優先選擇Advanced?Design?System即ADS，該軟件便于進行直流參數和S參數仿真，且建立的器件模型直接用于設計微波功率放大器。

7.根據權利要求1所述的一種砷化鎵場效應管溫度影響模型的建立方法，其特征在于：步驟6中所述的直流參數指靜態直流電流-電壓(I-V)特性曲線；S參數包括S₁₁、S₁₂、S₂₁和S₂₂。