[發(fā)明專利]GaAs基混頻肖特基二極管毫米波及太赫茲頻段建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410534114.4
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104268355B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 王俊龍;楊大寶;邢東;梁士雄;張立森;趙向陽;馮志紅
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權事務所13120
• 代理人: 米文智

1.一種GaAs基混頻肖特基二極管毫米波及太赫茲頻段建模方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，根據(jù)GaAs基混頻肖特基二極管的設計版圖中的陽極尺寸，并測試實際流片過程中的陽極尺寸，以掃描電鏡測試的陽極尺寸為準，結合經(jīng)驗公式計算GaAs基混頻肖特基二極管的零偏結電容c_j0；

第二步，對加工完成的GaAs基混頻肖特基二極管進行直流測試，根據(jù)測得的電流、電壓數(shù)據(jù)，計算GaAs基混頻肖特基二極管的串聯(lián)電阻Rs，飽和電流Is，以及理想因子n，結合零偏結電容c_j0，在ADS中建立起肖特基二極管的非線性結模型；

第三步，建立肖特基二極管的三維電磁模型，再加上第二步建立的肖特基二極管非線性結模型，結合GaAs基混頻肖特基二極管的設計版圖和加工工藝，在高頻結構仿真軟件HFSS中建立GaAs基混頻肖特基二極管的高頻仿真結構模型；

第四步，將GaAs基混頻肖特基二極管倒裝焊接在石英電路上，通過矢量網(wǎng)絡分析儀測試GaAs基混頻肖特基二極管在毫米波及太赫茲頻段的S參數(shù)；所述石英電路采用共面波導形式；在第三步建立的GaAs基混頻肖特基二極管三維電磁模型的基礎上，在HFSS中建立包含導電膠模型和外圍石英電路的三維電磁模型，并在HFSS中抽取GaAs基混頻肖特基二極管寄生參量及外圍電路的S參數(shù)包；

第五步，修正建立的GaAs基混頻肖特基二極管非線性結模型，主要是修正GaAs基混頻肖特基二極管在毫米波及太赫茲頻段的串聯(lián)電阻Rs和零偏結電容c_j0。

2.根據(jù)權利要求1所述的GaAs基混頻肖特基二極管毫米波及太赫茲頻段建模方法，其特征在于所述第一步中的經(jīng)驗公式為其中c_j0代表零偏結電容，ε_s代表GaAs材料的介電常數(shù)，A代表肖特基結的結面積，D代表肖特基結的直徑，ω_d代表耗盡層的寬度。

3.根據(jù)權利要求1所述的GaAs基混頻肖特基二極管毫米波及太赫茲頻段建模方法，其特征在于所述GaAs基混頻肖特基二極管在直流測試中的電流、電壓數(shù)據(jù)通過半導體參數(shù)測試儀4200獲得。

4.根據(jù)權利要求1所述的GaAs基混頻肖特基二極管毫米波及太赫茲頻段建模方法，其特征在于所述第四步的石英電路采用共面波導形式。

5.根據(jù)權利要求1所述的GaAs基混頻肖特基二極管毫米波及太赫茲頻段建模方法，其特征在于所述第五步中修正串聯(lián)電阻Rs和零偏結電容c_j0的具體步驟為：將第四步中抽取的GaAs基混頻肖特基二極管寄生參量及外圍電路的S參數(shù)包導入到ADS中，結合第一步建立的肖特基二極管非線性結模型，以直流測試的Rs和零偏結電容c_j0為初值，優(yōu)化串聯(lián)電阻Rs和零偏結電容c_j0，并通過ADS計算S參數(shù)，通過調節(jié)串聯(lián)電阻Rs和零偏結電容c_j0的大小，使得仿真的S參數(shù)和測試得到的S參數(shù)相接近，此時的串聯(lián)電阻Rs和零偏結電容c_j0作為實際模型中的串聯(lián)電阻Rs和零偏結電容c_j0。