[发明专利]一种THz频段InP DHBT器件在片测试结构建模方法

说明书

本发明公开了一种THz频段InP DHBT器件在片测试结构建模方法，模型拓扑结构基于测试物理结构建立，并对其在亚毫米波段的高频寄生进行相对完整的考虑。模型的容性和阻性寄生采用解析提取技术，从开路结构低频测试数据中获取。模型的高频趋肤效应采用传统物理公式计算初值，并结合短路测试结构的低频解析提取结果对计算公式进行修正，使其适用于实际测试结构建模。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，更具体的说，它涉及一种THz频段InP DHBT器件在片测试结构建模方法。

背景技术

与GaAs系HBT相比，InP系HBT由于材料系统固有的特性，使其在直流增益、高频性能、功耗和1/f噪声等诸多方面体现出优势。经过几十年的发展，作为InP HBT器件的典型，II型InP DHBT在应用频段上逐渐逼近THz频段，成为高速、低功耗毫米波、亚毫米波和超高速器件及相关集成电路技术领域的研究热点。

基于G-S-G探针接触的在片测试是获取晶体管高频行为的有效手段。为去除测试结构引入的高频寄生的影响，通常需要设计出包括Open、Short和TRL等不同的测试结构，支持不同频段、不同去嵌入算法的执行。测试结构的精确建模，也是准确评估去嵌入算法的正确性、算法执行的精度以及新的去嵌入算法推导的基础。以等效电路形式建立G-S-GPAD以及Open、Short等结构模型的工作，已有不少文献见于报道。但无论是RF CMOS工艺还是化合物工艺，已开展工作多集中在110GHz频段以下，少量工作达到220GHz频段。对建立的模型，又多采用解析提取技术获取模型参数值。当模型拓扑结构愈来愈复杂，解析提取算法的推导工作变得极其困难，且难以验证、难以随测试结构尺寸变化进行可缩放应用，需要提出新的参数提取算法以适用于不同模型的研究。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种THz频段InP DHBT器件在片测试结构建模方法，用于解决目前模型拓扑结构不准确及其提参方法不精准的问题。

本发明的技术方案如下：

一种THz频段InP DHBT器件在片测试结构建模方法，具体包括如下步骤：

101)建立模型步骤：建立短路结构和开路结构，其中短路结构相对于开路结构增加了短路连接线，短路结构和开路结构都包括测试地平面的寄生电感和测试地平面的寄生电阻；

102)低频下参数获取步骤：低频状况下，地平面的寄生电感、地平面的寄生电阻不起作用，金属连接线理想接地，其等效的拓扑结构包括C_mx、C_mi、C_sl、C_tl、C_tr、C_sr、R_sl、R_sr表示G-S-G PAD和金属传输线与地平面之间的总寄生电容、寄生电阻；R_sl为G-S-G PAD和金属传输线之间的寄生电阻，R_sr为G-S-G PAD和地平面之间的寄生电阻；其中C_tl＝C_stl//C_sdl，C_tr＝C_str//C_sdr

将等效的拓扑结构转换为π型网络，该π型网络的各部分参数Y关系如下：Y_l表示R_sl、C_sl和C_tl网络，Y_r表示R_sr、C_sr和C_tr网络，Y_m表示R_mx、C_mx和C_mi网络，可依次推导为Y_m＝－Y₂₁＝－Y₁₂，Y_l＝Y₁₁+Y₁₂，Y_r＝Y₂₂+Y₁₂；