[發(fā)明專利]一種基于Mextram模型RF雪崩效應建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010579524.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111881635A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉靜;劉茵
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06F30/3308
• 分類號: G06F30/3308
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

1.一種基于Mextram模型RF雪崩效應建模方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟1，進行SiGe HBT集電區(qū)RF雪崩機制分析；

步驟2，基于步驟1的分析結果建立具有電感擊穿網(wǎng)絡的Mextram505.00改進模型；

步驟3，對步驟2建立的模型進行驗證。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Mextram模型RF雪崩效應建模方法，其特征在于：所述步驟1的具體過程為：

當施加RF信號時，SiGe HBT的BC結中雪崩相位延遲和傳輸時間延遲會使得RF電流滯后集電極RF電壓；

RF情況下，當載流子的產(chǎn)生速率與電壓不一致時，會導致雪崩相位延遲，雪崩相位延遲發(fā)生之后，注入漂移區(qū)的載流子將以飽和速度移動，從而引起傳輸時間延遲，在雪崩相位延遲和傳輸時間延遲的情況下，采用RF電感擊穿網(wǎng)絡來表征由兩種延遲導致的RF電流滯后集電極RF電壓的現(xiàn)象，并嵌入到Mextram505.00的B₂和C₂節(jié)點之間。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于Mextram模型RF雪崩效應建模方法，其特征在于：所述步驟2的具體過程為：

所述電感擊穿網(wǎng)絡包括電子擊穿電感L_jcn、電子擊穿電阻R_jcn、空穴擊穿電感L_jcp及空穴擊穿電阻R_jcp；

對于擊穿區(qū)域，Read方程有：

其中，I_n為擊穿時流過碰撞電離區(qū)域的總電子電流，τ_g是載流子延遲時間，x_g為碰撞電離區(qū)域的長度，α_n是碰撞電離率；發(fā)生擊穿時流過碰撞電離區(qū)域的總電子電流I_n和總空穴電流I_p分別是I_bdn和I_bdp；

碰撞電離區(qū)域的導納Y_ng為：

其中，E為場強，E＝v_g/x_g，v_g為碰撞電離區(qū)域的電壓，x_g為碰撞電離區(qū)域的長度：

電子擊穿電感L_jcn和電子擊穿電阻R_jcn為：

式(3)中，τ_g為載流子延遲時間,α'_n＝A·exp(-B/E)'，A和B均為常數(shù)；

式(4)中，M為雪崩倍增因子；

x_g的計算過程如下公式(5)所示：

式(5)中，A_em為碰撞電離區(qū)域的面積，e0和esi均為介電常數(shù)，cjc為BC結電容。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于Mextram模型RF雪崩效應建模方法，其特征在于：所述步驟3中使用輸出阻抗參數(shù)S₂₂和器件增益參數(shù)S₂₁來驗證改進模型。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種基于Mextram模型RF雪崩效應建模方法，其特征在于：所述步驟3中通過晶體管輸出特性曲線來驗證改進模型的直流特性。