[发明专利]场效应晶体管的仿真模型的建立系统及其建立方法

说明书

公开了一种场效应晶体管的仿真模型的建立系统及其建立方法，该场效应晶体管的仿真模型包括：场效应晶体管模型，包括场效应晶体管的栅极、源极、漏极和体电极四个连接端；第一二极管模型，包括第一二极管，连接在场效应晶体管模型的体电极和漏极之间；第二二极管模型，包括第二二极管，连接在场效应晶体管模型的体电极和源极之间，第一二极管模型和第二二极管模型通过击穿电压参数和温度参数来表征场效应晶体管的漏电特性和电容电压特性。该场效应晶体管的仿真模型通过击穿电压参数和温度参数来表征场效应晶体管的漏电特性和电容电压特性，使得模型能更好地反映器件特性，解决收敛性问题并保证仿真准确性。

技术领域

本发明涉及器件仿真技术领域，具体地，涉及一种场效应晶体管的仿真模型的建立系统及其建立方法。

背景技术

结型场效应晶体管(Junction Field-Effect Transistor，JFET)是一种具有放大功能的有源器件，在电路设计中被广泛使用，也被用于制造各种半导体器件。为加快制造周期，避免资源浪费，通常会在电路或半导体器件投入生产前对其进行建模和仿真，采用SPICE仿真工具等对建立的器件模型进行仿真，得到不同的拟合曲线，从而可以快速分析出器件是否能正常工作，以及各项参数是否特性良好。

常规JFET的SPICE模型中，栅极和源极之间会内置一个寄生二极管，当栅极和源极之间电压较大时，会导致栅极电流过大，从而引起SPICE仿真出现收敛性问题，无法准确分析出模型的参数特性。而在栅极串联电阻虽使收敛性问题缓减，但会影响模型电流/电容随电压变化特性，从而严重影响JFET模型的准确性。因此，目前的JFET模型的仿真精度不高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种包含JFET的场效应晶体管的仿真模型的建立系统及建立方法，解决SPICE仿真收敛性问题，同时能保证模型参数特性的仿真准确性。

根据本发明第一方面，提供一种场效应晶体管的仿真模型的建立系统，包括：

场效应晶体管模型，包括场效应晶体管的栅极、源极、漏极和体电极四个连接端，所述场效应晶体管本身内置的二极管栅电流为零；

第一二极管模型，包括第一二极管，连接在所述场效应晶体管模型的体电极和漏极之间；

第二二极管模型，包括第二二极管，连接在所述场效应晶体管模型的体电极和源极之间，

所述第一二极管模型和所述第二二极管模型通过击穿电压参数和温度参数来表征所述场效应晶体管的漏电特性和电容电压特性。

可选地，所述击穿电压参数分别根据所述第一二极管和所述第二二极管的击穿电压获取，所述温度参数根据所述场效应晶体管的仿真模型的多个不同的仿真温度下的泄漏电流获取。

可选地，所述场效应晶体管模型通过电流-电压参数、电容-电压参数和高低温参数表征所述场效应晶体管的漏电特性和电容电压特性。

可选地，所述场效应晶体管的仿真模型中，所述第一二极管和所述第二二极管位于所述场效应晶体管外部。

可选地，所述场效应晶体管的仿真模型以子电路形式存储。

根据本发明的第二方面，提供一种场效应晶体管的仿真模型的建立方法，包括：

根据建立的场效应晶体管模型的测试数据获取电流-电压参数、电容-电压参数和高低温参数；

将所述场效应晶体管模型中内置二极管对应的栅电流参数置零，所述电流-电压参数包括所述栅电流参数；

在所述场效应晶体管模型外部构建第一二极管模型和第二二极管模型，形成组合模型；

分别获取所述第一二极管模型和所述第二二极管模型的击穿电压参数、遂穿电流参数和温度参数；