[發(fā)明專利]場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型的建立系統(tǒng)及其建立方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110429245.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN113128155B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅飛;朱能勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京華大九天科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/367
• 分類號(hào): G06F30/367
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

公開了一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型的建立系統(tǒng)及其建立方法，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型包括：場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型，包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極、源極、漏極和體電極四個(gè)連接端；第一二極管模型，包括第一二極管，連接在場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型的體電極和漏極之間；第二二極管模型，包括第二二極管，連接在場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型的體電極和源極之間，第一二極管模型和第二二極管模型通過擊穿電壓參數(shù)和溫度參數(shù)來表征場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏電特性和電容電壓特性。該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型通過擊穿電壓參數(shù)和溫度參數(shù)來表征場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏電特性和電容電壓特性，使得模型能更好地反映器件特性，解決收斂性問題并保證仿真準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及器件仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型的建立系統(tǒng)及其建立方法。

背景技術(shù)

結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Junction Field-Effect Transistor，JFET)是一種具有放大功能的有源器件，在電路設(shè)計(jì)中被廣泛使用，也被用于制造各種半導(dǎo)體器件。為加快制造周期，避免資源浪費(fèi)，通常會(huì)在電路或半導(dǎo)體器件投入生產(chǎn)前對(duì)其進(jìn)行建模和仿真，采用SPICE仿真工具等對(duì)建立的器件模型進(jìn)行仿真，得到不同的擬合曲線，從而可以快速分析出器件是否能正常工作，以及各項(xiàng)參數(shù)是否特性良好。

常規(guī)JFET的SPICE模型中，柵極和源極之間會(huì)內(nèi)置一個(gè)寄生二極管，當(dāng)柵極和源極之間電壓較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致柵極電流過大，從而引起SPICE仿真出現(xiàn)收斂性問題，無法準(zhǔn)確分析出模型的參數(shù)特性。而在柵極串聯(lián)電阻雖使收斂性問題緩減，但會(huì)影響模型電流/電容隨電壓變化特性，從而嚴(yán)重影響JFET模型的準(zhǔn)確性。因此，目前的JFET模型的仿真精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種包含JFET的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型的建立系統(tǒng)及建立方法，解決SPICE仿真收斂性問題，同時(shí)能保證模型參數(shù)特性的仿真準(zhǔn)確性。

根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型的建立系統(tǒng)，包括：

場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型，包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極、源極、漏極和體電極四個(gè)連接端，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管本身內(nèi)置的二極管柵電流為零；

第一二極管模型，包括第一二極管，連接在所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型的體電極和漏極之間；

第二二極管模型，包括第二二極管，連接在所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型的體電極和源極之間，

所述第一二極管模型和所述第二二極管模型通過擊穿電壓參數(shù)和溫度參數(shù)來表征所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏電特性和電容電壓特性。

可選地，所述擊穿電壓參數(shù)分別根據(jù)所述第一二極管和所述第二二極管的擊穿電壓獲取，所述溫度參數(shù)根據(jù)所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型的多個(gè)不同的仿真溫度下的泄漏電流獲取。

可選地，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型通過電流-電壓參數(shù)、電容-電壓參數(shù)和高低溫參數(shù)表征所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏電特性和電容電壓特性。

可選地，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型中，所述第一二極管和所述第二二極管位于所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管外部。

可選地，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型以子電路形式存儲(chǔ)。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的仿真模型的建立方法，包括：

根據(jù)建立的場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型的測(cè)試數(shù)據(jù)獲取電流-電壓參數(shù)、電容-電壓參數(shù)和高低溫參數(shù)；

將所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型中內(nèi)置二極管對(duì)應(yīng)的柵電流參數(shù)置零，所述電流-電壓參數(shù)包括所述柵電流參數(shù)；

在所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型外部構(gòu)建第一二極管模型和第二二極管模型，形成組合模型；

分別獲取所述第一二極管模型和所述第二二極管模型的擊穿電壓參數(shù)、遂穿電流參數(shù)和溫度參數(shù)；