[发明专利]一种砷化镓共源共栅赝配高电子迁移率晶体管小信号等效电路模型

说明书

本发明公开了一种砷化镓共源共栅赝配高电子迁移率晶体管小信号等效电路模型，包括各个电极端口的寄生部分和本征部分，所述各个电极端口的寄生部分由栅极寄生部分、漏极寄生部分、源极寄生部分和栅漏极间寄生部分组成，所述本征部分由M1栅源极间本征单元、M1栅漏极间本征单元、M1漏源极间本征单元和M2等效本征单元组成；该小信号等效电路模型可以简化测试步骤，提高仿真同测试结果的拟合精度。

技术领域

本发明属于集成电路领域，涉及一种晶体管的器件模型，尤其涉及一种砷化镓共源共栅赝配高电子迁移率晶体管(GaAs Cascode PHEMT)小信号等效电路模型。

背景技术

GaAs集成电路集中在20-100GHz的频率范围，以及研制10Gb/s芯片以支撑宽带服务和高速应用，GaAs集成电路从小于1GHz的无线通信开始进入微波/毫米波的范围。目前，GaAsPHEMT是在射频和微波/毫米波单片集成电路领域中最重要的三端器件之一，实现低电压高效率工作，并由单一的RF功放和开关发展到目前的多功能IC组件和前端，适用于小信号低噪声放大器和大信号功率放大器等应用场合。

精确的半导体器件模型决定了微波单片集成电路(MMIC)的实现精度，电路设计的规模越大、指标越严苛，使用频段越高，器件模型的精确性的要求也就越高。精确的半导体器件大信号模型对缩短电路设计研制周期、提高射频和微波/毫米波单片集成电路设计的成功率是极其重要的。半导体器件模型可以预测MMIC的增益、饱和输出功率、效率、交调失真以及谐波失真等特性，因此准确的GaAs PHEMT建模对于射频和微波/毫米波功率电路及其他非线性电路的成功实现是非常重要的。

为了满足MMIC设计的要求，很有必要建立所用器件的模型。经验模型(如load-pull)是可以应用在相对低的频率范围内，但是等效电路模型更适用于微波/毫米波频段。针对GaAs cascode晶体管等效电路模型参数提取方法，论文(C.Licqurish,M.J.Howes andC.M.Snowden,A new model for the dual-gate GaAs MESFET,in IEEE Transactionson Microwave Theory and Techniques,vol.37,no.10,pp.1497-1505,Oct 1989)介绍了一种提取GaAs Dual-Gate MESFET小信号等效电路的寄生参数和本征参数的元件提取方法。该论文采取的等效电路模型包括寄生部分和本征部分两部分，其中寄生部分包括栅极寄生电感、栅极寄生电阻、栅极寄生电容、漏极寄生电感、漏极寄生电阻、漏极寄生电容、源极寄生电感、源极寄生电阻、源极寄生电容；本征部分包括栅漏电容、栅源电容、漏源电容、电压控制电流电流源，漏源电阻、栅源电阻。但是，该论文未考虑第二个栅极G2是RF-grounded，并且未考虑肖特基势垒的泄漏电流。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种砷化镓共源共栅赝配高电子迁移率晶体管小信号等效电路模型。