[发明专利]InP HBT小信号模型的参数提取方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子器件技术领域，涉及参数的提取方法，尤其涉及一种InP HBT小信号模型的参数提取方法，可用于集成电路的设计。 

背景技术

InP HBT是指磷化铟异质结双极型晶体管，这种器件具有频率特性好、击穿电压高等特点，近年来得到了深入的研究，器件特性得到了很大的提高。由于InP HBT优越的特性，在高速数字电路，微波毫米波电路和数模混合电路中有着广泛的应用。随着InP HBT应用的不断开拓，建立精确的小信号模型以及快速精确的参数提取方法，对InP HBT的电路设计具有十分重要的意义。同时，HBT小信号模型也是建立大信号模型的基础。 

小信号模型参数由InP HBT小信号模型的拓扑结构决定的，而InP HBT的拓扑结构表征了器件本身的物理特性，也就是每一个小信号模型参数都具有物理意义，这些参数包括寄生参数、本征参数和外部电阻参数。其中，寄生参数包括：基极寄生电阻R_bpad，集电极寄生电阻R_cpad，发射极寄生电阻R_epad，基极寄生电感L_bpad，集电极寄生电感L_cpad，发射极寄生电感L_epad，集-射结寄生电容C_pce，基-射结寄生电容C_pbe，基-集结寄生电容C_pbc；本征参数包括：基-射结电容C_be，基-集结内电容C_bci，基-集结外电容C_bcx，基极内电阻R_bi，基-射结动态电阻R_be，基-集结动态电阻R_bc；互导g_m0，延迟时间τ；外部电阻参数包括：发射极电阻R_e，基极外电阻R_b，集电极电阻R_c。所述的寄生参数和外部电阻参数均与偏置无关，而本征参数与偏置有关。 

目前，已有不少有关InP HBT小信号模型参数提取方法的报道。这些提取方法归纳起来大致可以分为数值优化法和直接提取法两大类。数值优化法可以借助于计算机辅助软件来实现，模型参数完全通过数值分析和最优化得到，但是计算量很大，而且提取结果与实验结果相差明显；直接提取法在确定的模型拓扑基础上推导其散射参数S、阻抗参数Z和导纳参数Y表达式，并在此基础上对相关表达式做出不同的近似和假设，以实验数据为依据提取模型参数，提取的参数有简明清晰的物理意义，并且具 有比较好的精度和较宽频带范围的适用性，但是传统的直接提取法推导参数的过程比较繁琐，造成InP HBT小信号模型参数的不能精确、快速的提取，影响电路设计和大信号模型的建立。 

发明内容

针对以上的不足，本发明提出了一种磷化铟异质结双极型晶体管小信号模型的参数提取方法，以简化推导参数的过程，提高小信号模型参数的提取速度和精度。 

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤： 

（1）采用开路结构和短路结构提取寄生参数：