本文關(guān)鍵詞：氮化鎵高電子遷移率晶體管的參數(shù)提取與靈敏度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于寬禁帶氮化鎵(GaN)制成的高電子遷移率晶體管(HEMT)在大功率、高溫和高頻應用中具有極大的發(fā)展?jié)摿?因此在微波毫米波領(lǐng)域引起了越來越多的關(guān)注。半導體器件的建模是微波集成電路設(shè)計的基礎(chǔ),在功率放大器、振蕩器、混頻器等的輔助設(shè)計中有著非常重要的作用,而器件模型的準確性往往由模型參數(shù)的提取技術(shù)決定。HEMT器件小信號等效電路參數(shù)提取方法主要分為直接提取法和數(shù)值分析優(yōu)化方法。數(shù)值分析優(yōu)化方法將測量S參數(shù)通過數(shù)值方法優(yōu)化得到符合測量結(jié)果的模型參數(shù)值,但是存在參數(shù)值收斂于非物理值的缺點。直接提取模型參數(shù)方法雖然速度很快,但通常需要進一步優(yōu)化來提高參數(shù)的準確性。而基于蒙特卡洛的靈敏度分析可用來確定本征參數(shù)的最佳值。在器件建模和參數(shù)提取中,靈敏度分析可用來優(yōu)化本征參數(shù),提高參數(shù)提取的準確性。本文基于GaN HEMT器件,對模型參數(shù)的提取技術(shù)和本征參數(shù)的靈敏度進行了研究,主要內(nèi)容包括：1)介紹了半導體器件建模的基本流程和模型參數(shù)提取過程中的去嵌技術(shù)2)提出了一種改進的小信號等效電路模型參數(shù)提取技術(shù),該方法將測試結(jié)構(gòu)參數(shù)提取方法、反向截止參數(shù)提取方法與靈敏度分析優(yōu)化方法相結(jié)合；3)推導了小信號等效電路模型中本征參數(shù)對測量S參數(shù)的靈敏度表達式,應用靈敏度分析優(yōu)化了本征參數(shù)；4)對柵寬為2×100μm、柵長為0.25μm的GaN HEMT器件進行了參數(shù)提取與靈敏度分析,在多偏置條件下進行了測量S參數(shù)與模擬S參數(shù)的比較,結(jié)果表明在100 MHz-40 GHz的頻率范圍內(nèi)均吻合地很好；5)研究了EEHEMT非線性等效電路模型,提取了相應的模型參數(shù)并進行了S參數(shù)的仿真驗證。
【關(guān)鍵詞】：氮化鎵高電子遷移率晶體管 小信號等效電路模型 參數(shù)提取技術(shù) 靈敏度分析 EEHEMT模型
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN386
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 英文名詞縮寫9-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 論文的研究背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 小信號模型的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 大信號模型的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文的主要內(nèi)容和組織框架16-17
• 第二章 HEMT器件建模與測量綜述17-28
• 2.1 GaN HEMT器件的工作原理17-20
• 2.1.1 異質(zhì)結(jié)界面勢阱和二維電子氣的形成17-18
• 2.1.2 GaN HEMT的器件結(jié)構(gòu)和工作原理18-20
• 2.2 GaN HEMT器件的建模20-24
• 2.2.1 半導體器件射頻微波建模與測試20-22
• 2.2.2 GaN HEMT器件的建模流程22-24
• 2.3 去嵌技術(shù)24-28
• 2.3.1 串聯(lián)去嵌技術(shù)25-26
• 2.3.2 并聯(lián)去嵌技術(shù)26-28
• 第三章 GaN HEMT小信號模型參數(shù)提取與靈敏度分析28-61
• 3.1 GaN HEMT的小信號等效電路模型28-30
• 3.2 小信號等效電路模型的參數(shù)提取過程30-31
• 3.3 寄生參數(shù)提取技術(shù)31-40
• 3.3.1 PAD電容提取技術(shù)32-35
• 3.3.2 寄生電感提取技術(shù)35-38
• 3.3.3 寄生電阻提取技術(shù)38-40
• 3.4 本征參數(shù)提取技術(shù)40-47
• 3.4.1 本征參數(shù)隨頻率的變化42-44
• 3.4.2 本征參數(shù)和偏置的關(guān)系44-47
• 3.5 模型參數(shù)的靈敏度分析47-57
• 3.5.1 靈敏度的定義47-48
• 3.5.2 本征參數(shù)靈敏度的計算48-51
• 3.5.3 本征參數(shù)的靈敏度分析與結(jié)果討論51-57
• 3.6 多偏置下的小信號模型驗證57-61
• 第四章 EEHEMT非線性模型的參數(shù)提取與分析61-73
• 4.1 GaN HEMT器件的大信號模型簡介61-63
• 4.2 EEHEMT非線性等效電路模型63-65
• 4.3 EEHETM非線性模型的參數(shù)提取65-71
• 4.3.1 電流模型的參數(shù)提取65-68
• 4.3.2 電荷模型的參數(shù)提取68-70
• 4.3.3 色散效應的參數(shù)提取70-71
• 4.4 EEHEMT非線性模型仿真71-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 總結(jié)73
• 5.2 展望73-75
• 參考文獻75-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文81-82
• 致謝82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張明蘭;楊瑞霞;王曉亮;胡國新;高志;;高擊穿電壓AlGaN/GaN HEMT電力開關(guān)器件研究進展[J];半導體技術(shù);2010年05期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 范彩云;HEMT器件的小信號建模[D];華東師范大學;2013年

2 王宜輝;微波無源器件建模與測試技術(shù)研究[D];華東師范大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：氮化鎵高電子遷移率晶體管的參數(shù)提取與靈敏度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：330530