[发明专利]一种GaN HEMT的ASM模型直流参数提取方法

说明书

一种GaN HEMT的ASM模型直流参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：1）给定器件的工艺参数；2）提取电容_电压关系曲线相关参数：通过逆导电容_漏电压曲线、输出电容_漏电压曲线、输入电容_漏电压曲线、栅极电容_栅电压曲线提取相关参数；3）提取电流_电压关系曲线相关参数：对关键部分漏极电流_漏电压曲线和漏极电流_栅电压曲线进行参数提取和用所有的漏极电流_漏电压曲线和漏极电流_栅电压曲线进行参数提取。本发明的GaN HEMT的ASM模型直流参数提取方法，能够降低参数提取次数，提高GaN HEMT的ASM模型直流参数提取效率和提取参数的准确性。

技术领域

本发明涉及集成电路自动化设计领域，特别涉及一种氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的ASM模型直流参数提取方法。

背景技术

氮化镓高级SPICE模型(GaN ASM)被认为是功率GaN和射频GaN的工业紧凑标准模型，目前主要应用于工业界。GaN ASM模型除了讨论大信号建模外，对GaN HEMT的场板电容、陷阱效应、Kink效应以及噪声等特性均实现了精准建模。该模型通常使用的直流参数提取方法中，将漏极电流_漏电压(id_vd)曲线和漏极电流_栅电压(id_vg)曲线区分开进行参数提取，实际很多参数对漏极电流_漏电压(id_vd)曲线和漏极电流_栅电压(id_vg)曲线都有影响，有时会在调整漏极电流_漏电压(id_vd)曲线时将之前已经调整好的漏极电流_栅电压(id_vg)曲线打乱，从而只能重新对漏极电流_栅电压(id_vg)曲线进行调整，因此需要多次重复提取，增加了参数提取的复杂性，降低了参数提取效率。

另外，在使用优化器进行自动化参数提取过程中，大多数情况下都是通过计算均方根误差(RMS)误差率来判断参数改变趋势和区间，在将所有的漏极电流_漏电压(id_vd)测量曲线和漏极电流_栅电压(id_vg)测量曲线用来自动优化进行参数提取时，小电压下的小电流曲线对自动优化过程中的误差率计算影响较大，进而对参数变化趋势和区间选择会有影响，降低了直流参数提取的准确性。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种GaN HEMT的ASM模型直流参数提取方法，提高GaN HEMT的ASM模型直流参数提取效率和提取参数的准确性。

为实现上述目的，本发明提供的GaN HEMT的ASM模型直流参数提取方法，包括以下步骤：

1)给定器件的工艺参数；

2)提取电容_电压关系曲线相关参数：通过逆导电容_漏电压曲线、输出电容_漏电压曲线、输入电容_漏电压(ciss_vd)曲线、栅极电容_栅电压曲线提取相关参数；

3)提取电流_电压关系曲线相关参数：对关键部分漏极电流_漏电压曲线和漏极电流_栅电压曲线进行参数提取和用所有的漏极电流_漏电压曲线和漏极电流_栅电压曲线进行参数提取。

进一步地，所述工艺参数，包括：器件长度、器件宽度、器件栅指数、器件栅源长度，以及器件漏源长度。

进一步地，所述步骤2)，还包括，

由逆导电容_漏电压曲线提取漏源交叠电容参数，边缘电容参数，偏置电压参数，电容_电压模型中漏电饱和电压参数；

由输入电容_漏电压曲线提取漏源电容参数，漏极边缘电容参数，控制低漏源电压下与漏源电容无关值的参数，零漏源电压接入区域电容参数，高漏源电压下衰减参数，漏极内建电势参数；

由输入电容_漏电压曲线提取参数栅源交叠电容参数；

由栅极电容_栅电压曲线提取参数AlGaN层厚度参数，反转中的量子力学效应预因子兼开关参数，电荷质心参数_反转QME下电容电压曲线斜率参数，电荷质心参数_QME反演起点参数。