一种InP HEMT分布小信号模型建模方法

提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor,HEMT）的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入的误差,首先提取了寄生电感。在达到50 GHz的InP HEMT中,小信号建模方法的有效性得到了验证。此外,在2～50 GHz频率范围内,S参数建模误差小于4%,这也证明了所提出建模方法的高建模精度。     

一种新的HEMT小信号模型参数提取方法

介绍了一种高电子迁移率晶体管(HEMT)的小信号参数提取方法——综合多偏置点优化参数提取法。该文首先推导并提出了器件的模型、确定外部参数和内部参数，其次介绍了多偏置点优化算法。最后，以PHEMT器件为例进行鲁棒性和精确性测试，实验采用一系列随机起始值，结果表明，提取的参数值与经验值相差小于1％。     

毫米波GaN HEMT器件大信号模型

介绍了一种毫米波GaN基HEMT器件大信号等效电路模型。该模型采用SDD的建模方法。提出了I-V及C-V表达式,完成了直流及S参数的拟合,并分析了拟合结果。与18GHz的在片loadpull测试结果比较,模型仿真结果显示输出功率及效率与实测数据基本一致。     

双异质结双平面掺杂HEMT器件的电荷控制模型

利用泊松方程以及异质结能带理论,通过费米能级-二维电子气浓度的线性近似,推导了基于双异质结双平面掺杂的HEMT器件的电荷控制模型.计算分析了沟道顶部和底部平面掺杂浓度,栅金属与顶部平面掺杂层距离等材料结构尺寸和阈值电压、二维电子气浓度的关系.该模型为优化和预测双平面掺杂HEMT器件性能提供了一个有效手段.     

双异质结双平面掺杂HEMT器件的电荷控制模型

利用泊松方程以及异质结能带理论 ,通过费米能级 -二维电子气浓度的线性近似 ,推导了基于双异质结双平面掺杂的 HEMT器件的电荷控制模型 .计算分析了沟道顶部和底部平面掺杂浓度 ,栅金属与顶部平面掺杂层距离等材料结构尺寸和阈值电压、二维电子气浓度的关系 .该模型为优化和预测双平面掺杂 HEMT器件性能提供了一个有效手段     

一种新颖的HEMT小信号模型参数直接提取方法

建立了一套完整的直接提取高电子迁移率器件(HEMT)小信号模型等效电路参数的新方法。采用Open去嵌图形对器件寄生电容进行近似提取,避免了ColdFET方法提取的寄生参数为负值的现象;通过Yong Long方法对寄生源电阻进行提取,减少了模型参数提取复杂度。与其它文献报道的小信号模型参数提取方法相比,该方法物理意义简明清晰,提取速度快,并且对新材料、新器件结构有较强的实用性。     

变温C-V和传输线模型测量研究AlGaN/GaN HEMT温度特性

通过对异质结材料上制作的肖特基结构变温C-V测量和传输线模型变温测量,研究了蓝宝石衬底AlGaN/GaN异质结高电子迁移率晶体管的直流特性在25～200℃之间的变化,分析了载流子浓度分布、沟道方块电阻、欧姆比接触电阻和缓冲层泄漏电流随温度的变化规律.得出了器件饱和电流随温度升高而下降主要由输运特性退化造成,沟道泄漏电流随温度的变化主要由栅泄漏电流引起的结论.同时,证明了GaN缓冲层漏电不是导致器件退化的主要原因.     

基于神经网络的HEMT大信号模型

运用人工神经网络技术建立了高电子迁移率晶体管(HEMT)的大信号模型。通过脉冲I-V测试和测量不同偏置条件下的S参数,获得了大信号等效电路模型中寄生参数和非线性本征元件的数值。通过BP神经网络,利用偏置相关的非线性元件值作为训练样本,利用误差反向传播的Levenberg-Maquardt方法训练神经网络并得到了网络权重数据。模型中的非线性元件在CAD软件中用神经网络实现,并将权重数据和CAD软件结合进行仿真。测试和仿真结果表明模型具有很高的精度。     

氮化镓HEMT器件的新型Cold FET模型

改进等效寄生电感的提取对提高小信号等效电路模型的仿真精度具有重要意义,尤其是氮化镓器件(GaN).针对传统的等效寄生电感提取方法,本文推导了用于GaN HEMT器件的新型Cold FET模型及参数提取.通过对栅宽分别为200μm和1000μtm GaN HEMT的仿真/测试,表明:新的Cold FET模型可用于GaN HEMT器件等效寄生电感的提取.这将有助于场效应晶体管模型的研究.     

GaN HEMT器件22元件小信号模型

采用了新型的包含22元件的GaN HEMT小信号模型,通过增加与栅源电容Cgs和栅漏电容Cgd并联的电导Ggsf和Ggdf来表征GaN HEMT栅漏电情况.结果表明22元件小信号模型拟合度提高,物理意义更为明确.同时重点改进了寄生电容参数的提取方法,可有效地提取新型栅场板、源场板器件小信号参数.由算法提取的参数值可准确反映GaN HEMT器件的物理特性.     

GaN HEMT器件22元件小信号模型

采用了新型的包含22元件的GaN HEMT小信号模型,通过增加与栅源电容Cgs和栅漏电容Cgd并联的电导Ggsf和Ggdf来表征GaN HEMT栅漏电情况.结果表明22元件小信号模型拟合度提高,物理意义更为明确.同时重点改进了寄生电容参数的提取方法,可有效地提取新型栅场板、源场板器件小信号参数.由算法提取的参数值可准确反映GaN HEMT器件的物理特性.     

AlGaN/GaN基HEMT器件的研究进展(英文)

由于AlGaN具有高的击穿电场(3 MV/cm,是GaAs的7.5倍),且在AlGaN/GaN异质结处存在高浓度的极化诱导二维电子气,AlGaN基高电子迁移率晶体管是目前最适合应用于微波大功率放大领域的器件。着重对影响高频大功率AlGaN/GaN性能的材料结构和器件制作进行了阐述。     

一种改进的增强型GaN HEMT大信号模型

提出一种改进的增强型GaN HEMT器件建模大信号模型.模型沟道电流方程和电荷方程均连续且高阶可导,栅电荷模型满足电荷守恒原则.提出的沟道电流模型可精确拟合实际器件正、反向区、截止区以及亚阈值区的直流特性.根据GaN HEMT器件特有的物理结构和电学特性,器件的自热效应、电流崩塌效应以及跨导频率分布效应在模型中进行了考虑.模型采用Verilog-A语言进行描述,并编译、链接入Agilent ADS工具.验证结果表明,模型仿真和测试数据在宽的偏压和频率范围内得到很好地吻合.     

HEMT太赫兹探测器的二维电子气特性分析

采用分子束外延技术(MBE)对GaAs/Al_xGa_(1-x)As二维电子气(2DEG)样品进行了制备,样品制备过程中,通过改变Al的组分含量、隔离层厚度、对比体掺杂与δ掺杂两种方式,在300 K条件下对制备的样品进行了霍尔测试,获得了室温迁移率7.205E3cm~2/Vs,载流子浓度为1.787E12/cm~3的GaAs/Al_xGa_(1-x)As二维电子气沟道结构,并采用Mathematica软件分别计算了不同沟道宽度时300 K、77 K温度下GaAs基HEMT结构的太赫兹探测响应率,为HEMT场效应管太赫兹探测器的研究和制备提供了参考依据.     

AIGaN／GaN HEMT高温特性的研究进展

回顾了在高温条件下AIGaN／GaN HEMT器件特性的研究进展。发现2DEG的高温特性是影响器件高温性能的根本内在因素，且外延材料的缺陷、衬底及其器件的封装形式也影响器件的高温特性。最后总结了适合高温下工作的AIGaN／GaN HEMT的改进方法。     

RF and microwave characteristics of a 10 nm thick InGaN-channel gate recessed HEMT

A new depletion-mode gate recessed AlGaN/InGaN/GaN-high electron mobility transistor(HEMT)with 10 nm thickness of InGaN-channel is proposed.A growth of AlGaN over GaN leads to the formation of twodimensional electron gas(2DEG)at the heterointerface.High 2DEG density(ns)is achieved at the heterointerface due to a strain induced piezoelectric effect between AlGaN and GaN layers.The electrons are confined in the InGaN-channel without spilling over into the buffer layer,which also reduces the buffer leakage current.From the input transfer characteristics the threshold voltage is obtained as 4:5 V and the device conducts a current of 2 A/mm at a drain voltage of 10 V.The device also shows a maximum output current density of 1.8 A/mm at Vds of 3 V.The microwave characteristics like transconductance,cut-off frequency,max frequency of oscillation and Mason’s Unilateral Gain of the device are studied by AC small-signal analysis using a two-port network.The stability and power performance of the device are analyzed by the Smith chart and polar plots respectively.To our knowledge this proposed InGaN-channel HEMT structure is the first of its kind.     

A revised approach to Schottky parameter extraction for GaN HEMT

We carry out a thermal storage research on GaN HEMT at 350 ℃ for 48 h, and a recess phenomenon is observed in the low voltage section of Schottky forward characteristics. The decrease of 2DEG density will be responsible for the recess phenomenon. Because the conventional method is not suitable for this kind of curve, a revised approach is presented by analyzing the back-to-back Schottky junction energy band to extract Schottky parameters, which leads to a consistent fit effect.     

用于GaN HEMT肖特基参数提取的修正方法

对GaN高电子迁移率器件进行48小时350℃的高温存储实验后,观察到肖特基正向特性的低压段出现凹进现象。我们认为这是二维电子气浓度下降造成的。此时传统的肖特基提取方法不适合,在运用背对背肖特基模型分析其能带变化的基础上提出一种肖特基参数提取的修正方法,并获得很好的拟合效果。