[发明专利]一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法

权利要求书

1.一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤1：建立能够反映GaAs FET物理结构的等效电路图；以GaAs FET的结构组成、材料属性、工艺参数、工作原理信息为输入，建立能够反映GaAs FET物理结构的等效电路图，等效电路图中包含与偏置有关的本征元件和与偏置无关的寄生元件；

步骤2：确定等效电路模型元件与物理结构的关系；将等效电路模型中的本征元件和寄生元件表征为以器件几何尺寸和材料属性为自变量的函数表达式；

步骤3：研究确定模型元件受温度影响的物理机制；依据模型元件与GaAs FET物理结构、材料属性之间的关系，分析模型元件受温度影响的物理机制，确定对温度变化敏感的物理参量；

步骤4：建立模型元件与温度之间的函数关系；对于受温度影响明显的物理参量，建立其与温度之间的函数关系，从而将模型元件表征为以器件物理参量和温度值为自变量的函数表达式；

步骤5：GaAs FET等效电路模型在微波EDA软件中的实现；依据建立的GaAs FET等效电路模型，在微波EDA软件中搭建等效电路图，并对电路图中的本征元件和寄生元件进行参数定义，确定可调参量，最后对等效电路模型进行封装；

步骤6：模拟GaAs FET关键性能参数随温度的变化关系；通过微波EDA软件中的直流仿真控制器和S参数仿真控制器分别进行不同温度值下的直流参数扫描和S参数扫描，以表征GaAs FET关键性能参数随温度的变化关系。

2.根据权利要求1所述的一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法，其特征在于：步骤1中所述的建立能够反映GaAs FET物理结构的等效电路图通过现有技术获得，在实际应用前需结合待分析对象的特点对其进行修正，如对寄生元件的合理取舍。

3.根据权利要求1所述的一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法，其特征在于：步骤2中所述的函数自变量具体包括栅极长度、栅极宽度、栅源间距、掺杂浓度、沟道深度、耗尽层厚度、GaAs介电常数、载流子迁移率、肖特基自建势、电子饱和速度；模型元件与物理结构间的函数关系参照相关的经验公式，如Peter H.Ladbrooke模型用来描述本征元件和寄生元件与器件物理结构之间的函数关系。

4.根据权利要求1所述的一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法，其特征在于：步骤3中所述模型元件受温度影响的物理机制具体包括肖特基自建势、夹断电压、载流子迁移率、电子饱和速度的温度影响规律。

5.根据权利要求1所述的一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法，其特征在于：步骤4中所述物理参量与温度之间的函数关系通过现有技术获得，也能借助计算机模拟软件如Silvaco和Medici实现，最后通过采用数值拟合的手段实现对温度影响机制的准确描述。

6.根据权利要求1所述的一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法，其特征在于：步骤5中所述的微波EDA软件优先选择Advanced Design System即ADS，该软件便于进行直流参数和S参数仿真，且建立的器件模型直接用于设计微波功率放大器。

7.根据权利要求1所述的一种砷化镓场效应管温度影响模型的建立方法，其特征在于：步骤6中所述的直流参数指静态直流电流-电压(I-V)特性曲线；S参数包括S₁₁、S₁₂、S₂₁和S₂₂。