[發明專利]一種THz頻段InP DHBT器件在片測試結構建模方法

有效

• 申請號: 201811405567.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN110008489B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 劉軍;劉杰
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學;中國電子科技集團公司信息科學研究院
• 主分類號: G06F30/398
• 分類號: G06F30/398;G06F30/20
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

本發明公開了一種THz頻段InP?DHBT器件在片測試結構建模方法，模型拓撲結構基于測試物理結構建立，并對其在亞毫米波段的高頻寄生進行相對完整的考慮。模型的容性和阻性寄生采用解析提取技術，從開路結構低頻測試數據中獲取。模型的高頻趨膚效應采用傳統物理公式計算初值，并結合短路測試結構的低頻解析提取結果對計算公式進行修正，使其適用于實際測試結構建模。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，更具體的說，它涉及一種THz頻段InP?DHBT器件在片測試結構建模方法。

背景技術

與GaAs系HBT相比，InP系HBT由于材料系統固有的特性，使其在直流增益、高頻性能、功耗和1/f噪聲等諸多方面體現出優勢。經過幾十年的發展，作為InP?HBT器件的典型，II型InP?DHBT在應用頻段上逐漸逼近THz頻段，成為高速、低功耗毫米波、亞毫米波和超高速器件及相關集成電路技術領域的研究熱點。

基于G-S-G探針接觸的在片測試是獲取晶體管高頻行為的有效手段。為去除測試結構引入的高頻寄生的影響，通常需要設計出包括Open、Short和TRL等不同的測試結構，支持不同頻段、不同去嵌入算法的執行。測試結構的精確建模，也是準確評估去嵌入算法的正確性、算法執行的精度以及新的去嵌入算法推導的基礎。以等效電路形式建立G-S-GPAD以及Open、Short等結構模型的工作，已有不少文獻見于報道。但無論是RF?CMOS工藝還是化合物工藝，已開展工作多集中在110GHz頻段以下，少量工作達到220GHz頻段。對建立的模型，又多采用解析提取技術獲取模型參數值。當模型拓撲結構愈來愈復雜，解析提取算法的推導工作變得極其困難，且難以驗證、難以隨測試結構尺寸變化進行可縮放應用，需要提出新的參數提取算法以適用于不同模型的研究。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提出一種THz頻段InP?DHBT器件在片測試結構建模方法，用于解決目前模型拓撲結構不準確及其提參方法不精準的問題。

本發明的技術方案如下：

一種THz頻段InP?DHBT器件在片測試結構建模方法，具體包括如下步驟：

101)建立模型步驟：建立短路結構和開路結構，其中短路結構相對于開路結構增加了短路連接線，短路結構和開路結構都包括測試地平面的寄生電感和測試地平面的寄生電阻；

102)低頻下參數獲取步驟：低頻狀況下，地平面的寄生電感、地平面的寄生電阻不起作用，金屬連接線理想接地，其等效的拓撲結構包括C_mx、C_mi、C_sl、C_tl、C_tr、C_sr、R_sl、R_sr表示G-S-G?PAD和金屬傳輸線與地平面之間的總寄生電容、寄生電阻；R_sl為G-S-G?PAD和金屬傳輸線之間的寄生電阻，R_sr為G-S-G?PAD和地平面之間的寄生電阻；其中C_tl＝C_stl//C_sdl，C_tr＝C_str//C_sdr

將等效的拓撲結構轉換為π型網絡，該π型網絡的各部分參數Y關系如下：Y_l表示R_sl、C_sl和C_tl網絡，Y_r表示R_sr、C_sr和C_tr網絡，Y_m表示R_mx、C_mx和C_mi網絡，可依次推導為Y_m＝－Y₂₁＝－Y₁₂，Y_l＝Y₁₁+Y₁₂，Y_r＝Y₂₂+Y₁₂；