[发明专利]一种GaN-HEMT器件大信号模型的建模方法

说明书

本发明所提供的GaN‑HEMT器件大信号模型的建模方法，包括：对GaN‑HEMT器件进行高低温环境下的脉冲电流‑电压测试，获得不同温度下的电流‑电压数据；采用改进后的漏极电流公式搭建GaN‑HEMT器件的漏电模型，改进后的漏极电流公式包含与环境温度相关的参数；将不同温度下的电流‑电压数据与漏电模型进行拟合，确定漏电模型的参数。由于改进后的漏极电流公式包含与环境温度相关的参数，因此，可以建立与包含环境温度相关的参数的大信号模型，从而可以获得在高低温环境下准确预测GaN‑HEMT器件性能的大信号模型，进而提高了GaN‑HEMT器件仿真模型的准确性。

技术领域

本发明涉及功率器件技术领域，更具体地说，涉及一种GaN-HEMT器件大信号模型的建模方法。

背景技术

高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，简称HEMT)由于具有高频性能好、导通电阻低等优势，因此，在微波功率领域有着广阔的应用前景。为了建立工艺参数与器件微波特性的联系，从而进行工艺稳定性和电路成品率分析，建立HEMT器件的仿真模型是非常有必要的。

但是，传统的热电模型只考虑自热模型，并不考虑高低温模型，导致HEMT器件仿真模型的准确性较差。尤其是对于GaN-HEMT器件而言，其电子迁移率和饱和速度受沟道温度的影响较大，而沟道温度的大小不仅依赖器件功耗的大小，也依赖环境温度的变化，因此，建立一个在高低温环境下能够准确预测GaN-HEMT器件性能的大信号模型，对功率电路分析和高优设计是至关重要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种GaN-HEMT器件大信号模型的建模方法，以提高在高低温环境下GaN-HEMT器件仿真模型的准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种GaN-HEMT器件大信号模型的建模方法，包括：

对GaN-HEMT器件进行高低温环境下的脉冲电流-电压测试，获得不同温度下的电流-电压数据；

采用改进后的漏极电流公式搭建GaN-HEMT器件的漏电模型，所述大信号模型包括所述漏电模型，所述改进后的漏极电流公式包含与环境温度相关的参数；

将所述不同温度下的电流-电压数据与所述漏电模型进行拟合，确定所述漏电模型的参数。

可选地，对GaN-HEMT器件进行高低温环境下的脉冲电流-电压测试包括：

令所述GaN-HEMT器件的环境温度为预设温度范围内的不同温度；

在任一温度下，对所述GaN-HEMT器件进行脉冲电流-电压测试，获得电流-电压数据。

可选地，所述预设温度范围包括25℃-175℃，所述预设温度范围内的不同温度包括25℃、50℃、75℃、100℃、125℃、150℃和175℃。

可选地，进行脉冲电流-电压测试时，脉冲的宽度范围为200ns～300ns，周期范围为200μm～300μm，占空比范围为0.1％～0.2％。

可选地，所述改进后的漏极电流公式为：I_ds-F_g*F_d*G_md*i_dss；

其中，