一種AlGaN/GaN HEMT非線性器件模型參數提取的方法
發(fā)布時間：2021-01-06 21:08
該文提出一種新的絕對誤差函數,應用該函數進行非線性模型參數提取可以避免計算誤差,顯著降低參數提取的不準確性。由于氮化物半導體器件,尤其是AlGaN/GaNHEMT器件已經開始得到廣泛應用,其模型和參數對射頻和電力電子器件和電路設計至關重要,分別使用3種誤差函數對AlGaN/GaNHEMT器件模型進行了參數提取并對比,對比結果表明該文提出的誤差函數更加精確和有效。同時為今后的電子器件的模型參數提取提供了一種有效且精確的方法。
【文章來源】：電子與信息學報. 2017,39(12)北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
AlGaN/GaNHEMT器件結構
唄裕?趐(k)∪S(k)∪H(k)中選擇出[Num/3]，然后在剩余的個體中隨機選出Num-[Num/3]，由這Num個體作為下一代；步驟5(終止條件)若k=T，算法終止，輸出最優(yōu)個體作為近似全局最優(yōu)解，否則，令k=k+1，轉步驟2。4參數提取結果和討論本文使用了3種誤差函數作為尺度函數，應用同樣的交叉算子，變異算子和選擇策略以及相同的交叉概率，相同的變異概率，相同的進化代數，唯有不同的是適應的函數的構造不同，分別對KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高維非線性模型參數進行參數提取，3種計算方法所占的計算機資源和計算時間相當。圖2，圖4，圖6為輸出特性曲線，圖3，圖5，圖7為轉移特性曲線對比圖，其分別對應的是最小二乘法誤差函數，相對比例誤差函數和本文建立的新絕對誤差函數提取的參數的模型計算值和實驗測量數據的輸出特性曲線對比圖和轉移特性對比圖。表1給出了應用3種誤差函數提取的參數值，其模型計算值和實驗值之間的相對平均誤差分別為6.85%,6.26%和5.52%，以及相對誤差的標準方差為4.08%,4.13%,3.77%。對比結果表明圖4和圖7應用新絕對誤差函數提取的參數模型計算值和實驗測量值比其他兩種誤差函數計算的結果準確。圖8為每個柵壓下輸出特性的整體誤差對比和圖9轉移特性的整體對比，表明本文提出的誤差函數提取的模型參數，整體誤差分布均勻。由于柵電壓和漏電壓的變化，引起電流的變化較大，柵電壓和漏電壓較小時，電流很小，柵電壓和漏電壓較大時，電流值也較大，差別較大。最小二乘法將大電流和小電流直接相加會造成計算誤差。相對比例誤差函數同樣會存在電流變化較大，這是因為modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系數平方根。在同一比例系數下就會造成電流較大時的誤差就較大，較小的時候誤差較小的缺點，從而會造成誤差的
出[Num/3]，然后在剩余的個體中隨機選出Num-[Num/3]，由這Num個體作為下一代；步驟5(終止條件)若k=T，算法終止，輸出最優(yōu)個體作為近似全局最優(yōu)解，否則，令k=k+1，轉步驟2。4參數提取結果和討論本文使用了3種誤差函數作為尺度函數，應用同樣的交叉算子，變異算子和選擇策略以及相同的交叉概率，相同的變異概率，相同的進化代數，唯有不同的是適應的函數的構造不同，分別對KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高維非線性模型參數進行參數提取，3種計算方法所占的計算機資源和計算時間相當。圖2，圖4，圖6為輸出特性曲線，圖3，圖5，圖7為轉移特性曲線對比圖，其分別對應的是最小二乘法誤差函數，相對比例誤差函數和本文建立的新絕對誤差函數提取的參數的模型計算值和實驗測量數據的輸出特性曲線對比圖和轉移特性對比圖。表1給出了應用3種誤差函數提取的參數值，其模型計算值和實驗值之間的相對平均誤差分別為6.85%,6.26%和5.52%，以及相對誤差的標準方差為4.08%,4.13%,3.77%。對比結果表明圖4和圖7應用新絕對誤差函數提取的參數模型計算值和實驗測量值比其他兩種誤差函數計算的結果準確。圖8為每個柵壓下輸出特性的整體誤差對比和圖9轉移特性的整體對比，表明本文提出的誤差函數提取的模型參數，整體誤差分布均勻。由于柵電壓和漏電壓的變化，引起電流的變化較大，柵電壓和漏電壓較小時，電流很小，柵電壓和漏電壓較大時，電流值也較大，差別較大。最小二乘法將大電流和小電流直接相加會造成計算誤差。相對比例誤差函數同樣會存在電流變化較大，這是因為modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系數平方根。在同一比例系數下就會造成電流較大時的誤差就較大，較小的時候誤差較小的缺點，從而會造成誤差的失真和不均勻。本文建立新的絕?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Progress in bulk GaN growth[J]. 徐科,王建峰,任國強. Chinese Physics B. 2015(06)
[2]場板抑制GaN高電子遷移率晶體管電流崩塌的機理研究[J]. 毛維,楊翠,郝躍,張進成,劉紅俠,馬曉華,王沖,張金風,楊林安,許晟瑞,畢志偉,周洲,楊凌,王昊. 物理學報. 2011(01)
本文編號：2961262
【文章來源】：電子與信息學報. 2017,39(12)北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
AlGaN/GaNHEMT器件結構
唄裕?趐(k)∪S(k)∪H(k)中選擇出[Num/3]，然后在剩余的個體中隨機選出Num-[Num/3]，由這Num個體作為下一代；步驟5(終止條件)若k=T，算法終止，輸出最優(yōu)個體作為近似全局最優(yōu)解，否則，令k=k+1，轉步驟2。4參數提取結果和討論本文使用了3種誤差函數作為尺度函數，應用同樣的交叉算子，變異算子和選擇策略以及相同的交叉概率，相同的變異概率，相同的進化代數，唯有不同的是適應的函數的構造不同，分別對KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高維非線性模型參數進行參數提取，3種計算方法所占的計算機資源和計算時間相當。圖2，圖4，圖6為輸出特性曲線，圖3，圖5，圖7為轉移特性曲線對比圖，其分別對應的是最小二乘法誤差函數，相對比例誤差函數和本文建立的新絕對誤差函數提取的參數的模型計算值和實驗測量數據的輸出特性曲線對比圖和轉移特性對比圖。表1給出了應用3種誤差函數提取的參數值，其模型計算值和實驗值之間的相對平均誤差分別為6.85%,6.26%和5.52%，以及相對誤差的標準方差為4.08%,4.13%,3.77%。對比結果表明圖4和圖7應用新絕對誤差函數提取的參數模型計算值和實驗測量值比其他兩種誤差函數計算的結果準確。圖8為每個柵壓下輸出特性的整體誤差對比和圖9轉移特性的整體對比，表明本文提出的誤差函數提取的模型參數，整體誤差分布均勻。由于柵電壓和漏電壓的變化，引起電流的變化較大，柵電壓和漏電壓較小時，電流很小，柵電壓和漏電壓較大時，電流值也較大，差別較大。最小二乘法將大電流和小電流直接相加會造成計算誤差。相對比例誤差函數同樣會存在電流變化較大，這是因為modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系數平方根。在同一比例系數下就會造成電流較大時的誤差就較大，較小的時候誤差較小的缺點，從而會造成誤差的
出[Num/3]，然后在剩余的個體中隨機選出Num-[Num/3]，由這Num個體作為下一代；步驟5(終止條件)若k=T，算法終止，輸出最優(yōu)個體作為近似全局最優(yōu)解，否則，令k=k+1，轉步驟2。4參數提取結果和討論本文使用了3種誤差函數作為尺度函數，應用同樣的交叉算子，變異算子和選擇策略以及相同的交叉概率，相同的變異概率，相同的進化代數，唯有不同的是適應的函數的構造不同，分別對KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高維非線性模型參數進行參數提取，3種計算方法所占的計算機資源和計算時間相當。圖2，圖4，圖6為輸出特性曲線，圖3，圖5，圖7為轉移特性曲線對比圖，其分別對應的是最小二乘法誤差函數，相對比例誤差函數和本文建立的新絕對誤差函數提取的參數的模型計算值和實驗測量數據的輸出特性曲線對比圖和轉移特性對比圖。表1給出了應用3種誤差函數提取的參數值，其模型計算值和實驗值之間的相對平均誤差分別為6.85%,6.26%和5.52%，以及相對誤差的標準方差為4.08%,4.13%,3.77%。對比結果表明圖4和圖7應用新絕對誤差函數提取的參數模型計算值和實驗測量值比其他兩種誤差函數計算的結果準確。圖8為每個柵壓下輸出特性的整體誤差對比和圖9轉移特性的整體對比，表明本文提出的誤差函數提取的模型參數，整體誤差分布均勻。由于柵電壓和漏電壓的變化，引起電流的變化較大，柵電壓和漏電壓較小時，電流很小，柵電壓和漏電壓較大時，電流值也較大，差別較大。最小二乘法將大電流和小電流直接相加會造成計算誤差。相對比例誤差函數同樣會存在電流變化較大，這是因為modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系數平方根。在同一比例系數下就會造成電流較大時的誤差就較大，較小的時候誤差較小的缺點，從而會造成誤差的失真和不均勻。本文建立新的絕?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Progress in bulk GaN growth[J]. 徐科,王建峰,任國強. Chinese Physics B. 2015(06)
[2]場板抑制GaN高電子遷移率晶體管電流崩塌的機理研究[J]. 毛維,楊翠,郝躍,張進成,劉紅俠,馬曉華,王沖,張金風,楊林安,許晟瑞,畢志偉,周洲,楊凌,王昊. 物理學報. 2011(01)
本文編號：2961262
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