毫米波GaN基HEMT小信號與大信號建模.pdf

1、本文主要圍繞毫米波AlGaN/GaN HEMT等效電路建模工作展開相關(guān)研究。在小信號等效電路建模工作中，針對90nm柵長毫米波AlGaN/GaN HEMT建立了相應(yīng)的小信號等效電路模型，再利用 S參數(shù)微波測試，成功提取了器件的寄生參數(shù)與本征參數(shù)。在進(jìn)一步分析本征參數(shù)提取結(jié)果后，提出了毫米波AlGaN/GaN HEMT臺面邊緣電容的概念，并給出了具體的物理模型。為了有效地提取臺面邊緣電容參數(shù)，建立了改進(jìn)的小信號等效電路模型，再通過分析本征

2、柵電容 Cgs、Cgd與柵寬變量的一元線性變化規(guī)律，成功提取得到了臺面邊緣電容參數(shù)。
　　另外，為了證實(shí)所建立模型的正確性與提取方法的準(zhǔn)確性，利用Silvaco器件仿真工具進(jìn)行了進(jìn)一步仿真驗(yàn)證，結(jié)果顯示仿真結(jié)果與測試結(jié)果吻合良好。通過進(jìn)一步對臺面邊緣電容的分析，我們得到以下結(jié)論。第一，毫米波器件中的臺面邊緣電容在總的柵極電容中占有較大的比例，最多可達(dá)到33.2％，而這意味著臺面邊緣電容會對毫米波器件的頻率特性產(chǎn)生明顯的影響。第二，

3、臺面邊緣電容在總的柵極電容中所占比例還會隨著柵長的減小而不斷增大，在20nm超短柵長器件中該比例甚至達(dá)到了71.5%左右。因此，消除臺面邊緣電容是一種可以有效地提升AlGaN/GaN HEMT毫米波器件頻率特性的方法。
　　在小信號等效電路建模工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步展開了毫米波AlGaN/GaN HEMT大信號等效電路建模工作。針對毫米波 AlGaN/GaN HEMT直流特性，選擇利用Curtice立方模型對器件進(jìn)行直流I-V特性擬合