[发明专利]一种铟磷高电子迁移率晶体管源极串联电阻的提取方法

说明书

本申请公开了一种铟磷高电子迁移率晶体管源极串联电阻的提取方法，包括以下步骤：获取InPHEMT器件的直流测试数据；基于InPHEMT器件的直流测试数据，计算直流跨导与直流输出电导；基于InPHEMT器件正常工作状态下的S参数测量结果及直流跨导和直流输出电导，获取源极串联电阻的初始值；基于InPHEMT器件正常工作状态下的S参数测量结果，获取射频跨导与射频输出电导；基于源极串联电阻的初始值、射频跨导以及射频输出电导，优化源极串联电阻参数值。本申请从源极串联电阻对器件特性的影响出发，利用直流特性和正常工作状态下的S参数，定义了源极串联电阻唯一解的提取方法，且提高了模型的精度。

技术领域

本申请属于微电子技术领域，具体涉及一种铟磷高电子迁移率晶体管源极串联电阻的提取方法。

背景技术

InP HEMT(磷化铟高电子迁移率场效应晶体管)是目前应用最为广泛的微波毫米波器件。准确测定HEMT器件的寄生电阻是建立HEMT器件小信号模型、大信号模型和噪声模型的必要步骤。寄生电阻通常是在特定偏置条件下通过直流测量和S参数测量得到的。直流测量法、冷场效应管法和截止法是确定三种外部电阻最常用的方法。

直流测量法和冷场效应管法的缺点是栅电流注入较大，在高电流密度下结温会影响提取电阻值的准确性。在截止偏置条件下，通过高频s参数可以确定外部电阻。问题是存在较大的变化，需要进一步优化。

由于源极串联电阻强烈影响器件跨导和最佳噪声系数，确定源极串联电阻的唯一解，对HEMT器件建模是至关重要的。

发明内容

本申请提供一种铟磷高电子迁移率晶体管源极串联电阻的提取方法，以解决上述的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种铟磷高电子迁移率晶体管源极串联电阻的提取方法，包括：

对InP HEMT器件进行通电测试，获取InP HEMT器件的直流测试数据；

基于InP HEMT器件的直流测试数据，计算直流跨导与直流输出电导；

基于InP HEMT器件正常工作状态下的S参数测量结果及直流跨导和直流输出电导，获取源极串联电阻的初始值；

基于InP HEMT器件正常工作状态下的S参数测量结果，获取射频跨导与射频输出电导；

基于源极串联电阻的初始值、射频跨导以及射频输出电导，优化源极串联电阻参数值。

进一步，基于InP HEMT器件的直流测试数据，计算直流跨导与直流输出电导的方法，包括：

根据公式(1)和公式(2)计算源漏电流对栅源电压和漏源电压的偏导；

其中，和分别为直流跨导与直流输出电导。

进一步，获取InP HEMT器件正常工作状态下的S参数测量结果的方法，包括：

根据公式(3)，计算在射频正常工作状态下的S参数；

公式(3)为：

其中，Zo为特性阻抗。

进一步，基于InP HEMT器件正常工作状态下的S参数测量结果及直流跨导和直流输出电导，获取源极串联电阻的初始值的方法。

根据公式(4)，获取源极串联电阻的初始值R_s；公式(4)为：