[發明專利]一種基于ASM模型的GaN HEMT的參數提取方法

在審

• 申請號: 202210814388.3
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115204089A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 張茹;尹文婷;李翡;朱能勇;吾立峰;劉強
• 申請（專利權）人: 成都華大九天科技有限公司
• 主分類號: G06F30/373
• 分類號: G06F30/373;G01D21/02
• 代理公司: 北京紅花知識產權代理事務所(普通合伙) 16030
• 代理人: 林樂飛

本申請公開了一種基于ASM模型的GaN HEMT的參數提取方法、裝置及計算機可讀存儲介質。包括：設定所述GaN HEMT的工藝參數；基于不同的尺寸和溫度將一個以上的GaN HEMT器件分為一個或多個組，其中，各組中的GaN HEMT器件分別具有相同的尺寸和不同的溫度，針對各組GaN HEMT器件，首先選取具有第1尺寸S₁、第1溫度T₁的第1GaN HEMT器件，調整不同輸入參數值獲取第1GaN HEMT器件輸出的多個測量數據，并基于所述測量數據生成測量曲線，所述測量曲線包括電容?電壓關系曲線；提取電容_電壓關系曲線的相關參數；保存第1GaN HEMT器件的ASM模型；將所述ASM模型應用到具有同一尺寸S₁的其他溫度的GaN HEMT器件,繼續提取電容_電壓關系曲線的相關參數。

技術領域

本發明涉及微電子集成電路技術領域，尤其是GaN HEMT的參數提取方法。

背景技術

Si基功率器件已經走向了器件的極限，GaN材料以其出色的器件特性(寬禁帶、高飽和速度、高熱穩定性和高電流密度)被當作高電子遷移率晶體管(HEMT)器件的基底材料。GaN HEMT在高功率微波集成電路的應用中展現了其優異的特性，包括高擊穿電壓、高工作頻率和高功率密度等。ASM-HEMT被緊湊型模型聯盟(CMC)認定為GaN器件的新的標準模型，ASM-HEMT在大信號建模之外，對場板電容、陷阱效應、Kink效應以及噪聲等特性均實現了精準建模。

通常GaN HEMT的參數提取中，未考慮器件受溫度的影響，降低了參數提取的準確性。此外，最優化是使目標函數收斂到極小值點，傳統的優化算法是通過不斷調整搜索方向，再在搜索方向上進行一維搜索，也取得了很實際的工程意義，但存在效率偏低、精確度有限的情況。以往的參數提取后的模型很少有復用的情況，提取完的模型只應用于當前器件，對于其他器件實用性不高。所以需要對此進行改進來達到GaN HEMT更好的參數提取要求。

發明內容

為了提高GaNHEMT的參數提取的效率、便捷性以及準確性，GaN HEMT的參數提取模型的通用性，適應實際的工作需要，本發明提供了一種基于ASM模型的GaN HEMT的參數提取方法，包括：設定所述GaN HEMT的工藝參數，所述工藝參數包括尺寸參數、功能參數、工作環境參數中的一種或多種；

基于不同的尺寸和溫度將一個以上的GaN HEMT器件分為一個或多個組，其中，各組中的GaN HEMT器件分別具有相同的尺寸和不同的溫度，

針對各組GaN HEMT器件，執行如下參數提取：

選取具有第1尺寸S₁、第1溫度T₁的第1GaN HEMT器件，調整不同輸入參數值獲取第1GaN HEMT器件輸出的多個測量數據，并基于所述測量數據生成測量曲線，所述測量曲線包括電容-電壓關系曲線；

提取電容_電壓關系曲線的相關參數；

保存第1GaN HEMT器件的ASM模型；

將所述ASM模型應用到具有同一尺寸S₁的其他溫度的GaN HEMT器件,提取電容_電壓關系曲線的相關參數。

在一種可實現方式中，所述測量曲線還包括電流-電壓關系曲線，所述參數提取方法還包括提取電流_電壓關系曲線的相關參數。

在一種可實現方式中，所述工藝參數，包括：器件柵長L，器件柵寬W，工作溫度T,器件柵指數NF，器件柵源長度LSG，器件漏源長度LDG。

在一種可實現方式中，提取電容_電壓關系曲線相關參數包括：通過逆導電容_漏電壓曲線、輸出電容_漏電壓曲線、輸入電容_漏電壓曲線、柵極電容_柵電壓曲線提取相關參數。

在一種可實現方式中，提取電流_電壓關系曲線的相關參數包括對參數先局部優化，再全局優化，所述局部優化包括：