GaN HEMT器件模型研究.pdf

1、GaN工藝HEMT器件具有高的效率和功率密度、以及高線性等特點(diǎn)，在毫米波收發(fā)系統(tǒng)中有廣泛應(yīng)用。器件模型是工藝、器件與電路設(shè)計(jì)之間的橋梁，GaN HEMT器件大信號(hào)模型和建模技術(shù)長(zhǎng)期處于匱乏狀態(tài)，難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
　　論文對(duì)GaN HEMT器件大信號(hào)模型及模型參數(shù)提取方法進(jìn)行研究。從器件行為分析的角度，著重就小信號(hào)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和解析提取算法進(jìn)行了推導(dǎo)，該工作作為大信號(hào)模型參數(shù)提取的基礎(chǔ)。對(duì)大信號(hào)模型的提取，采用Angelov

2、GaN模型，建立了商用GaN工藝線GaN HEMT器件大信號(hào)模型，總結(jié)出了該模型的參數(shù)提取流程。
　　基于Angelov GaN模型，本文采用兩個(gè)Angelov GaN模型并聯(lián)的模式，建立了一套InP HEMT大信號(hào)模型，該方法解決了InP HEMT器件強(qiáng)的Kink效應(yīng)下、傳統(tǒng)Ⅲ-Ⅴ HEMT/FET模型無(wú)法表征的問(wèn)題。
　　論文的主要研究工作如下：
　　1)對(duì)GaN HEMT的器件結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理進(jìn)行了研究，對(duì)商用Ga

3、N工藝線HEMT器件行為進(jìn)行了分析，為建立GaN HEMT模型建立了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　2)建立GaN HEMT的小信號(hào)模型等效電路模型，推導(dǎo)了模型參數(shù)提取的解析提取方法，根據(jù)測(cè)試得到的晶體管小信號(hào)特性提取模型參數(shù)。在0.1-20.1GHz頻率范圍內(nèi)，模型仿真和測(cè)量所得S參數(shù)有很好吻合。
　　3)在對(duì)Curtice、Statz、Angelov、EEFET/EEHEMT等模型討論基礎(chǔ)上，采用Angelov GaN對(duì)目標(biāo)器件進(jìn)行建模