毫米波GaN基HEMT小信號(hào)與大信號(hào)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(kāi)相關(guān)研究。在小信號(hào)等效電路建模工作中，針對(duì)90nm柵長(zhǎng)毫米波AlGaN/GaN HEMT建立了相應(yīng)的小信號(hào)等效電路模型，再利用 S參數(shù)微波測(cè)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(tái)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(tái)面邊緣電容參數(shù)，建立了改進(jìn)的小信號(hào)等效電路模型，再通過(guò)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(tái)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(cè)試結(jié)果吻合良好。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)臺(tái)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(tái)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(tái)面邊緣電容會(huì)對(duì)毫米波器件的頻率特性產(chǎn)生明顯的影響。第二，

3、臺(tái)面邊緣電容在總的柵極電容中所占比例還會(huì)隨著柵長(zhǎng)的減小而不斷增大，在20nm超短?hào)砰L(zhǎng)器件中該比例甚至達(dá)到了71.5%左右。因此，消除臺(tái)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(hào)等效電路建模工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步展開(kāi)了毫米波AlGaN/GaN HEMT大信號(hào)等效電路建模工作。針對(duì)毫米波 AlGaN/GaN HEMT直流特性，選擇利用Curtice立方模型對(duì)器件進(jìn)行直流I-V特性擬合