[发明专利]一种半导体器件模型的构建方法及系统

说明书

本发明提供一种半导体器件模型的构建方法及系统，该方法通过测试待构建模型的半导体器件在不同条件下的输入输出，得到多组输入输出I‑V数据，提取在不同条件下的输入输出I‑V数据中的饱和区数据、线性区数据，以及饱和区和线性区的分界点数据，并分别构建转移特性公式、线性区输出特性公式和饱和区输出特性公式；基于转移特性公式、线性区输出特性公式和饱和区输出特性公式构建半导体器件对应的半导体器件模型。通过将数据拟合引入了半导体器件建模领域，仅通过拟合半导体器件测试数据对半导体器件的输入输出I‑V特性进行描述，进而构建准确的半导体器件模型的目的。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件模型的构建方法及系统。

背景技术

在基于半导体器件进行电路设计的过程中，通常需要考虑如NMOS、PMOS等半导体器件的输入输出I-V特性。半导体器件的输入输出I-V特性是通过半导体器件电学特性及具体工艺参数建立的半导体器件模型进行描述的。也就是说，建立的半导体器件模型越精确，其对半导体器件的输入输出I-V特性的描述也就越准确。

因此，如何构建准确描述半导体器件的输入输出I-V特性的半导体器件模型是当前的主要研究方向。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种半导体器件模型的构建方法及系统，以实现构建准确的半导体器件模型的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种半导体器件模型的构建方法，所述方法包括：

测试待构建模型的半导体器件在不同条件下的输入输出，得到多组输入输出I-V数据；

提取每一组输入输出I-V数据中的饱和区数据、线性区数据，以及用于区分饱和区和线性区的分界点数据；

基于得到的分界点数据构建所述半导体器件的转移特性公式；

基于得到的饱和区数据构建所述半导体器件工作在饱和区的饱和区输出特性公式；

基于得到的线性区数据构建所述半导体器件工作在线性区的线性区输出特性公式；

利用所述转移特性公式、线性区输出特性公式和饱和区输出特性公式构建所述半导体器件对应的半导体器件模型。

可选的，提取每一组输入输出I-V数据中的饱和区数据、线性区数据，以及用于区分饱和区和线性区的分界点数据，包括：

针对每一组输入输出I-V数据构建对应的输入输出特性曲线，并对每一输入输出特性曲线进行求导；

确定每一求导后的输入输出特性曲线上一阶导最小值点所对应的第一值，以及二阶导最小值点所对应的第二值；

针对每一输入输出特性曲线，基于所述第一值和所述第二值确定用于区分饱和区和线性区的分界点数据；

利用所述分界点数据划分对应的输入输出特性曲线，得到对应饱和区的饱和区数据，以及对应线性区的线性区数据。

可选的，若所述半导体器件为MOS管，测试待构建模型的半导体器件在不同条件下的输入输出，得到多组输入输出I-V数据，包括：

测试待构建模型的MOS管在不同V_GS下的输入输出，得到多组输入输出I-V数据。

可选的，提取每一组输入输出I-V数据中的饱和区数据、线性区数据，以及用于区分饱和区和线性区的分界点数据，包括：

针对每一组输入输出I-V数据构建对应的输入输出特性曲线，并对每一输入输出特性曲线进行求导，其中，所述输入输出特性曲线的横坐标为V_DS，纵坐标为I_DS；