1951年異質(zhì)結(jié)的概念被提出,自此開始異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體晶體管就得到高速發(fā)展。對于傳統(tǒng)的同質(zhì)結(jié)器件而言,異質(zhì)結(jié)構(gòu)所制成的器件擁有載流子濃度高、電子遷移率高,高頻噪聲指數(shù)低等優(yōu)點,也在一定程度上使得半導(dǎo)體器件的應(yīng)用向微波/毫米波領(lǐng)域發(fā)展。因此,自1985年P(guān)HEMT器件被發(fā)明之時,PHEMT技術(shù)就稱為各國研究的重點。并且,由于PHEMT器件擁有優(yōu)秀的高頻特性、功率特性和低噪聲特性,其也是當下MMIC集成電路應(yīng)用領(lǐng)域最具發(fā)展前景的器件之一。而近幾年來,人們對便利生活的需求逐漸增長,加速了近幾年來無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,無線通信也在逐漸取代有線通信,使得不論是學(xué)術(shù)界還是相關(guān)企業(yè)界都投入大量人力與物力資源在相關(guān)的研究領(lǐng)域中。因此相關(guān)的器件與電路研究也逐漸的受到重視。而PHEMT器件的模型在MMIC電路的設(shè)計中也起著非常重要的作用,一個精確的器件模型能夠在工藝設(shè)計和電路應(yīng)用之間起到橋梁的作用,使得電路設(shè)計人員能夠直接根據(jù)模型仿真出的器件特性結(jié)果對器件實際特性有直觀的了解,能夠提高電路設(shè)計的準確性,減少工藝反復(fù),降低產(chǎn)品成本,縮短產(chǎn)品研制周期。但在實際電路應(yīng)用中,PHEMT器件時常工作在大信號下,這時的... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 微電子技術(shù)的發(fā)展歷史
    1.2 砷化鎵高電子遷移率晶體管
        1.2.1 砷化鎵的材料屬性
        1.2.2 GaAs高電子遷移率晶體管
        1.2.3 GaAs場效應(yīng)管的應(yīng)用
    1.3 半導(dǎo)體器件建模的必要性和器件模型的發(fā)展
        1.3.1 半導(dǎo)體器件建模的重要性
        1.3.2 半導(dǎo)體器件建模的發(fā)展和現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究工作
第二章 GaAs PHEMT器件電學(xué)特性及器件測試系統(tǒng)
    2.1 簡介
    2.2 HEMT器件工作原理
    2.3 GaAs PHEMT器件電學(xué)特性分析
        2.3.1 PHEMT器件直流和小信號參數(shù)
        2.3.2 PHEMT器件的I-V特性
    2.4 器件建模測試系統(tǒng)
    2.5 去嵌化（de-embedding）技術(shù)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 GaAs PHEMT器件小信號模型建立與驗證
    3.1 簡介
    3.2 小信號模型理論分析
    3.3 外部寄生元件參數(shù)的提取
        3.3.1 Cold-FET高頻測試-外部元件參數(shù)的提取
    3.4 內(nèi)部本征元件的提取
    3.5 參數(shù)提取結(jié)果分析與驗證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 GaAs PHEMT器件大信號模型建立與驗證
    4.1 簡介
    4.2 大信號模型介紹
    4.3 EEHEMT大信號模型
        4.3.1 漏源極電流參數(shù)（Drain-Source Current Parameters）
        4.3.2 EEHEMT跨導(dǎo)壓縮參數(shù)
        4.3.3 電流色散參數(shù)(Dispersion Current Parameters)
        4.3.4 電荷參數(shù)（Charge Parameters）
        4.3.5 柵極正向傳導(dǎo)和擊穿參數(shù)（Gate Forward Conduction and BreakdownParameters）
        4.3.6 溫度參數(shù)（Temperature Parameters）
    4.4 模擬與測量結(jié)果驗證與討論
        4.4.1 GaAs PHEMT器件直流特性模擬與測量結(jié)果比較
        4.4.2 GaAs PHEMT器件電容和小信號S參數(shù)特性模擬與測量結(jié)果比較
        4.4.3 GaAs PHEMT高頻功率特性仿真與測量結(jié)果比較
    4.5 變溫下的大信號模型
    4.6 本章小結(jié)
第五章 GaAs PHEMT器件大信號模型的優(yōu)化
    5.1 簡介
    5.2 現(xiàn)有GaAs PHEMT器件模型存在的問題
    5.3 優(yōu)化后EEHEMT模型分析
        5.3.1 漏源電流-柵源電壓關(guān)系曲線表達式修正
        5.3.2 自熱效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)修正
    5.4 優(yōu)化后EEHEMT模型對比驗證
        5.4.1 跨導(dǎo)曲線優(yōu)化對比驗證
        5.4.2 熱電路網(wǎng)絡(luò)修改驗證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與未來工作
    6.1 結(jié)論
    6.2 未來工作
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]On-wafer de-embedding techniques from 0.1 to 110 GHz[J]. 湯國平,姚鴻飛,馬曉華,金智,劉新宇.  Journal of Semiconductors. 2015(05)
[2]Design of InAlAs/InGaAs PHEMTs and small-signal modeling from 0.5 to 110 GHz[J]. 王志明,呂昕,羅曉斌,崔玉興,孫希國,默江輝,付興昌,李亮,何大偉.  Journal of Semiconductors. 2015(02)
[3]一種pHEMT小信號等效電路模型提取方法[J]. 曹杰杰,李斌.  中國科學(xué)院上海天文臺年刊. 2012(00)
[4]功率PHEMT器件大信號建模[J]. 劉軍,孫玲玲,吳顏明.  半導(dǎo)體技術(shù). 2008(S1)
[5]改進的Triquint-Materka PHEMT模型[J]. 李輝,洪偉,張斌,施江偉,鐵宏安.  固體電子學(xué)研究與進展. 2006(01)

博士論文
[1]亞微米GaAs PHEMT器件及其小信號建模[D]. 李拂曉.東南大學(xué) 2006

碩士論文
[1]GaN HEMT器件和GaAs PHEMT器件對比特性研究[D]. 霍宇.山東大學(xué) 2017
[2]SiC MESFET非線性等效電路模型研究[D]. 張宏亮.電子科技大學(xué) 2006



本文編號：3725990